對仿真教學的幾點思考

郝 瓊

（湖南津市職業(yè)中專）

現代數控技術是綜合了計算機、自動控制、電機、電氣傳動、測量、監(jiān)控、機械制造等技術學科領域最新成果而形成的一門跨學科的邊緣科學技術，是現代機械制造業(yè)中的高新技術之一。仿真軟件加工與實踐加工存在一定的差距，要摒除這樣一種思想：學好仿真軟件，就等于掌握了數控加工技術。我們只有合理地處理好仿真軟件與數控加工之間的問題，才能使我們的教學服務成為真正的技術服務。結合這幾年的數控教學以及教學中涉及的一些問題，我比較淺顯地談一下仿真軟件在數控教學中的利與弊。

一、提高了學生的學習興趣

機械數控專業(yè)是一門很枯燥的專業(yè)。仿真軟件的教學為我們提供了一個豐富多彩的平臺，類似WINDOWS 的操作窗口，鼠標式的操作方法，生動逼真的加工過程，讓學生應接不暇，沒有油污的污染和機器轟鳴，更讓學生樂不思蜀。這樣既鞏固了學習知識，又提高了學習興趣。

二、提高了編程能力

學習數編程是個循序漸進的過程，作為教師不可能通過幾個課時或者一兩個程序的加工演示就能讓學生掌握編程技巧。學生必須熟悉各個指今代碼及其格式、功能。對于初次接觸的學生在這方面還是“一知半解”。仿真軟件確實解決了這一問題，非常形象并且直觀的描述了其功能。

三、解決了學校“僧多粥少”的一大難題

對職業(yè)學校來說，特別是中小型職業(yè)學校，價格不菲的數控機床確實成為數控專業(yè)發(fā)展的難題。實習過程中，學生不可能做到一人一臺機床，仿真軟件卻可以做到一人一機，從而緩解了這一矛盾。讓學生在實踐操作的同時，可以鞏固理論基礎。

同時，仿真軟件還解決了耗材和機械磨損等方面的問題。程序只有在不斷加工過程中才得以完善，在軟件上我們可以重復加工，反復訓練而沒有上述消耗，只需要進行一兩次實際操作就能達到事半功倍的效果。

四、便捷了直觀教學

“把機床搬到教室”，讓不可能變成可能。理實一體化教室對大部分中等職業(yè)學校的學生可能是個遙不可及的規(guī)劃。但是靈活、直觀的教學是學生學好機械課程的必備前提，理論教學的直觀問題讓我們一籌莫展時，仿真讓我們的教學達到立竿見影的效果。

1.讓仿真走進多媒體教室

它生動逼真的界面可以讓學生置身于真實當中，我們不需要手把手的指著某個按鈕或是某個路徑而講解得口干舌燥。我們可以根據學生掌握的情況，通過學生操作的結果，共同找出問題，然后解決問題。既熟悉了操作過程，又避免了一些不必要的事故發(fā)生，為老師的教學帶來了和諧統一。

2.解決了課堂和實操室所不能解決的問題

數控教學中，數控指令的應用是數控加工的靈魂。仿真不僅可以讓我們很直觀地看到該指令的操作過程，更能清晰地看到數控機床上不可能直接顯示出的走刀路線。同時，它猶如三維動畫的演示讓學生身臨其境，從而讓學生達到學與悟的統一。

3.緩解了教學壓力

數控領域一直都處在摸索階段，并且在成長中不斷改進。仿真給我們提供了這樣一個平臺，可以通過邊教邊運用、邊學邊試切等方法來在課堂上發(fā)現問題從而解決問題。這樣，教師也不會因為在課堂中某個模棱兩可的問題而束手無策，更不因在課堂模糊的教學導致學生加工中的誤操作。

五、拓展了數控教學的知識領域

我國從華中數控的研發(fā)開始，數控系統以及數控機床的發(fā)展相當迅速。仿真幾乎影響了市場的全部數控系統，其軟件開發(fā)公司為了占盡先機，系統更新更快。在感觀上，對系統的結構模型有輪廓認識；特別是在實操上，更重要的是可以能通過各個系統的使用，然后比較該系統的優(yōu)缺點和不同之處。有比較的學習，讓學生更容易掌握各系統，可以靈活運用。

總的來說，這些仿真的教學在一定程度上填補了數控領域的空白，讓學生的知識得到延伸，更為數控技術的應用做了更好的鋪墊。

六、忽略了工藝問題

在數控機床或者車削加工中心上加工零件，首先要根據零件圖制定合理的工藝方案，這樣才能進行編程加工。工藝方案的優(yōu)劣不僅影響數控機床效率的發(fā)揮，而且將將直接影響到零件的加工質量。仿真軟件在這方面不能發(fā)揮其優(yōu)勢，因為仿真軟件上的感觀認識與數控加工中的直接認識存在著一定的差距，我們只有在找出這些問題時，針對學生對癥下藥。

七、模糊學生的操作導向

盡管仿真教學給我們的教學中帶來直觀和便捷，但在仿真學習的過程中，有些三維的描述以及直觀性不如實地操作那樣具有真實的、全方位的認識。甚至在某些方面會誘導學生的操作導向，具體表現在這兩種情況上。

1.在刀具的安裝使用上

在數控加工上，為了體現“一刀活”的效率，針對加工精度不高的工件，我們經常用右偏刀既加工外圓又加工端面。例如，在端面車削簡單循環(huán)，G94 加工工藝決定了刀具的安裝形式：Z（軸向）方向進刀，X（徑向）方向車削。所以在裝夾刀具的時，應將右偏刀的主切削刃切削工件。簡單地說，就是讓刀具橫著安裝，增加切削面積，這樣有利于完全切削與進刀。但是在仿真模擬演示中，卻是直著安裝，也就是說是副切削刃接觸工件，并用副切削刃切削加工。所以在實際加工中，學生常誤解這一問題，用副切削刃強力切削，結果導致崩刀或是表面極不光滑。

2.走刀路徑的模糊

在G72 端面復合循環(huán)的加工中，在很多系統的教材中都明確指出加工形狀路徑為臺階狀。無論是法蘭克系統還是華中系統沒有明確指出該路徑中退刀路徑的區(qū)別。同樣在仿真模擬中，這兩種進刀、退刀、車削路徑所描述的也完全相同。但是在實操過程中，這兩種加工路徑還是有明顯的區(qū)別，特別是在某些特殊輪廓的加工中，不同的走刀路徑會導致完全不同的操作結果。這些模糊不清的問題讓學生又一次走進誤區(qū)并且還茫然不知。

八、導致學生的不規(guī)范操作

安全生產是機械加工的重中之重，其中規(guī)范操作是保證安全生產的前提。在數控大賽中，現場裁判組也將規(guī)范操作劃為評分標準的第二大塊。但是，在仿真軟件的教學中學生卻往往忽視。

1.開機后不回零

在有關數控系統的說明書中，開篇就警示：開機后應先回參考點。但是在仿真軟件中，學生感受不到該操作的嚴重性。從而養(yǎng)成了這種不規(guī)范操作的習慣。

2.刀具的安裝

刀具的安裝包括墊片選用、夾緊以及對中心高等，但是仿真軟件中刀具的安裝較為簡單，容易導致學生在實際加工中漏掉對中心高的操作和疏忽夾緊操作。

3.不進行程序的校驗

實際加工前，必須通過校驗程序來檢驗他的正確性。但是很多仿真數控系統沒有其校驗功能，所以很多學生認為仿真加工實際上就是一次校驗加工，只要仿真加工沒有問題，則實際加工就沒有問題，從而導致了不規(guī)范操作。

這三種操作現象只是在仿真教學中突出的三種表象，我們應嚴肅學生的操作規(guī)范，在仿真教學和實際加工中形成規(guī)范操作的一條龍體系。

綜上所述，在教學過程當中還必須給學生講明白兩者的差距和容易出現的問題，必須對學生嚴加管理，使其對軟件仿真有正確的認識，對實際操作加工有足夠的重視；必須保證軟件仿真教學得到充分的運用，同時又要保證實際操作的地位得到權威性的提高，才能有效地組織數控教學，使我們的數控教學既科學又客觀，既高效又實用。

劉小平.多路多道仿真軟件的研究［A］.第7 屆全國核電子學與核探測技術學術年會論文集（二）［C］，1994.