數(shù)控加工仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

張勇

摘 要：數(shù)控加工仿真軟件應(yīng)用于教學(xué)中，節(jié)約了教學(xué)成本，避免了安全風(fēng)險(xiǎn)，降低了教學(xué)質(zhì)量和學(xué)生的實(shí)際動手操作能力。如何正確處理好仿真教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的關(guān)系是至關(guān)重要。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 仿真軟件 實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2014）04（b）-0188-01

Abstract：NC machining simulation software is used in teaching，saves the teaching cost，avoid the risk，reduce the actual teaching quality and students'operation.How to correctly handle the relationship between simulation and practice teaching is very important.

Key Words：CNC Machining；Simulation Software；Practice Teaching

當(dāng)今數(shù)控人才越來越不能滿足社會發(fā)展需要，各類職業(yè)院校及培訓(xùn)機(jī)構(gòu)都開設(shè)數(shù)控加工相關(guān)課程。但由于數(shù)控設(shè)備價(jià)格貴、成本高、資金有限，許多院校都通過仿真加工軟件來實(shí)現(xiàn)實(shí)踐教學(xué)，即節(jié)約了成本又能避免安全風(fēng)險(xiǎn)。數(shù)控仿真教學(xué)是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)和軟件技術(shù)相互結(jié)合，模擬實(shí)際數(shù)控機(jī)床操作和加工過程的軟件技術(shù)。現(xiàn)結(jié)合教學(xué)實(shí)際，分析數(shù)控仿真教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)的特點(diǎn)。

1 仿真加工優(yōu)點(diǎn)

1.1 良好的學(xué)習(xí)環(huán)境

對于初學(xué)數(shù)控加工的學(xué)生來說，數(shù)控仿真軟件為認(rèn)識教學(xué)提供了一個(gè)良好的學(xué)習(xí)平臺。軟件安裝方便，對計(jì)算機(jī)要求不高，學(xué)生可以在任何地方隨時(shí)學(xué)習(xí)仿真加工。這樣對數(shù)控機(jī)床的整個(gè)操作過程認(rèn)識比較快，加工中所遇到的基礎(chǔ)知識掌握比較牢固，不受教學(xué)條件的限制，學(xué)習(xí)起來相對輕松，有一定的教學(xué)效果。

1.2 安全、易學(xué)

首先，相對于實(shí)踐操作，仿真教學(xué)不存在任何安全風(fēng)險(xiǎn)。不管學(xué)生是操作不當(dāng)還是非法操作都不會損壞機(jī)床、刀具，更不會造成人身傷害，學(xué)生可以獨(dú)立進(jìn)行仿真練習(xí)；其次，在仿真加工時(shí)，刀具安裝、對刀、程序調(diào)用等工作點(diǎn)擊面板按鈕就能完成，省時(shí)又省力，方便、快捷解決了手工操作的部分內(nèi)容；最后，在教學(xué)過程中，老師講解的每一個(gè)加工過程都可以通過網(wǎng)絡(luò)平臺讓學(xué)生同時(shí)觀看，由于軟件具有師生教學(xué)平臺，老師也能清楚觀察每位學(xué)生的操作情況，并進(jìn)行現(xiàn)場指導(dǎo)。解決了實(shí)際教學(xué)過程中多位學(xué)生圍一臺數(shù)控機(jī)床觀看指導(dǎo)教師示范操作的現(xiàn)象。教學(xué)過程更直觀，教師教的輕松，學(xué)生學(xué)的放松。

1.3 彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)不足

數(shù)控加工時(shí)數(shù)控機(jī)床是必不可少的。但是數(shù)控機(jī)床相對于普通機(jī)床來說價(jià)格昂貴，如果在實(shí)踐過程中所有學(xué)生完全依賴數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際操作，投入大、成本高，對于一般院校來說很難實(shí)現(xiàn)。而且現(xiàn)在的數(shù)控系統(tǒng)種型號多、更新快，教學(xué)根本跟不上企業(yè)發(fā)展，每個(gè)院校不可能有所有型號數(shù)控系統(tǒng)的機(jī)床。那么，利用仿真軟件就能解決。仿真軟件可以在不同的數(shù)控系統(tǒng)、操作面板中進(jìn)行切換。而且根據(jù)需要可以選擇相應(yīng)的數(shù)控機(jī)床及系統(tǒng)對學(xué)生進(jìn)行講解，提高學(xué)生對不同數(shù)控系統(tǒng)的認(rèn)識和適應(yīng)能力，擴(kuò)大學(xué)生的知識面，使學(xué)生畢業(yè)后走上工作崗位時(shí)盡快適應(yīng)工作環(huán)境，在最短的時(shí)間內(nèi)融入到生產(chǎn)實(shí)踐過程中，同時(shí)也提高了學(xué)生就業(yè)競爭力。

2 仿真加工不足

2.1 仿真功能不全

首先，在仿真加工過程中，切削加工時(shí)沒有實(shí)際感受，仿真加工操作中的內(nèi)容是通過軟件功能實(shí)現(xiàn)的。比如：參數(shù)設(shè)置、刀具磨損等，這些內(nèi)容在仿真過程中是不能獲得真正效果，但對加工質(zhì)量也有直接影響；其次，在仿真操作中，工件材料雖然可以選擇，但是同一種材料在不同進(jìn)給量和進(jìn)給速度的時(shí)候，刀具磨損和工件精度表現(xiàn)不明顯。在仿真加工中只能觀察到走刀軌跡情況，無法正確模擬程序在真實(shí)切削過程中出現(xiàn)的具體問題，比如：加工質(zhì)量等現(xiàn)象。因此，老師在仿真加工教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)交換時(shí)必須要注意學(xué)生程序進(jìn)行檢查，以保證不會出現(xiàn)明顯錯(cuò)誤。同時(shí)部分仿真軟件刀具功能不全，毛坯形狀選擇有限，只能進(jìn)行簡單工件練習(xí)。

2.2 操作態(tài)度不嚴(yán)謹(jǐn)

由于仿真加工不存在安全問題，學(xué)生對仿真操作過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤就會不以為然，不加以重視。當(dāng)面對真實(shí)機(jī)床操作時(shí)，就有會有問題出現(xiàn)。實(shí)踐教學(xué)時(shí)老師要對學(xué)生的操作嚴(yán)格管理，合理分組，保證學(xué)生實(shí)習(xí)操作安全，提高學(xué)生安全意識。

3 如何處理好仿真教學(xué)的應(yīng)用

數(shù)控仿真軟件雖然有其很多優(yōu)點(diǎn)，但不可能完全代替真正的實(shí)踐教學(xué)，因此，必須要處理好以下幾方面關(guān)系。

3.1 仿真教學(xué)與傳統(tǒng)教學(xué)關(guān)系

傳統(tǒng)教學(xué)模式讓學(xué)生掌握零件的加工路線、加工程序及工藝安排。然后利用仿真軟件讓學(xué)生熟悉數(shù)控機(jī)床的基本操作過程，驗(yàn)證程序。最后，通過真實(shí)的零件加工，來體會實(shí)際加工過程中切削用量、零件材料和加工質(zhì)量之間的關(guān)系。

3.2 教學(xué)內(nèi)容和教學(xué)形式的關(guān)系

仿真教學(xué)只是我們在教學(xué)過程中采用的一種輔助手段，真正的教學(xué)核心還是教學(xué)內(nèi)容，根據(jù)教學(xué)內(nèi)容合理安排，仿真加工作為理論教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)的橋梁，發(fā)揮其應(yīng)有的作用。

3.3 教師和學(xué)生的關(guān)系

教師是主導(dǎo)，學(xué)生是主體。教師要通過仿真軟件主動引導(dǎo)學(xué)生提高學(xué)習(xí)數(shù)控加工的興趣，仿真軟件不能代替教師的講解，不能代替師生的情感交流。學(xué)生在教師引導(dǎo)的同時(shí)要主動參與，積極主動操作練習(xí)。

總之，應(yīng)用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行仿真加工教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)還是有一定差距，關(guān)鍵是教師在教學(xué)過程中如何合理利用兩者之間的關(guān)系。仿真軟件作為一種輔助教學(xué)手段，在教學(xué)過程中要充分發(fā)揮它的作用，利用真實(shí)數(shù)控機(jī)床不具有的優(yōu)點(diǎn)，彌補(bǔ)實(shí)踐教學(xué)的不足，加強(qiáng)規(guī)范操作，重視安全教育。在實(shí)踐中，認(rèn)真探討和解決實(shí)際問題，將仿真教學(xué)與實(shí)踐教學(xué)相結(jié)合，使學(xué)生易學(xué)，教師易教，揚(yáng)長避短，獲得最佳得教學(xué)效果。

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