論數控加工仿真軟件在數控教學中的作用

韋建益

（桂林工業中等專業學校，廣西桂林，541004）

論數控加工仿真軟件在數控教學中的作用

韋建益

（桂林工業中等專業學校，廣西桂林，541004）

數控加工仿真系統是一款教學與訓練，仿真與實踐相結合的軟件，可以滿足大批量學生仿真實訓需求，能很好解決了培訓時學員多機床設備少的問題。

仿真軟件 ；數控教學

1 研究現狀

隨著計算機技術、信息技術、自動化技術在制造業中的廣泛應用，所形成的先進制造技術日益引起各國的重視，它是提高企業國際競爭力和創新能力的根本途徑，而先進制造技術又以數控技術為主要標志。我國在“機械工業振興綱要”中將應用數控技術的“數控機床”列為基礎機械。因此中職校的實習教學，開始由傳統的實習內容向新技術新工藝實習內容的轉變，對職業教育也提出了新的要求。但由于數控專業是機電專業的的一個分支，課程設置老化，教學理念和方法陳舊，知識更新緩慢、滯后，師資力量缺乏；再加上中職學生基礎知識相對差，學習被動無興趣等，要在這樣的條件下要培養一個合格的數控專業人才談何容易，這就要求探索出一套適合當前現狀的教學方法。經過多年的教學實踐，我發現數控加工仿真軟件能在其中顯示出橋梁的作用，使理論和實踐有效的銜接，打破了傳統的數控教學模式，增加了學生動手的機會，提高了操作的熟練程度。

2 軟件介紹

數控仿真軟件是通過計算機的編程和建模，將加工過程用三維圖形或二維圖形以動態形式演示出來的軟件。目前比較常見的有天傲TNS-Ver2.0、聯高VNUC、上海宇龍等數控仿真軟件，它們都有以下幾個優點：它能全面的仿真數控加工的過程，包括機床設定（支持多種數控系統）、定義毛坯、刀具準備、基準測量、G代碼處理、面板操作等）配置要求低、只需仿真軟件和要求不是很高的 機，并能與多種計算機操作系統兼容；操作的安全性很高，不會因為學生的錯誤操作而造成人身傷害，更不會損壞機床；不需要原材料，投入資金少，占地小，不會造成資源的浪費；利用網絡可以搭建交流平臺，為師生提供良好的交互空間等。

3 數控仿真軟件在數控教學中的作用

3.1 利用數控仿真軟件可以彌補設備和師資的不足，充分利用現有資源

數控機床實習不比鉗工或車工的實習，它的設備投入是很大的，如果要使每個學生有充足的實習時間的話，可能投入要上幾百萬，這對于不是省級重點專業的學校而言顯然難以承受的。因此很多學校考慮采用“小班化”的教學方法，但是小班化是要有師資做后盾的，很多學校都沒有這樣的條件。就我們學校而言，機模專業4個班級，數控專業老師只有2個，數控機床6臺，這樣的條件下，如果按照傳統的實習方法根本無法進行。但如果我們在學生實踐操作之前，利用仿真軟件進行模擬操作，就可以做到給學生充分的實習機會，節省了操作的時間，縮短了實習的周期。以一個班級40個人，實習一次時間3小時為例，平均每臺機床10個人，每人操作的時間只有18分鐘。試想在這么短的時間里面學生真正能掌握的東西有多少呢？但如果我們利用每個學校都有的機房，把3個小時換成上機進行和實際機床幾乎一樣的仿真操作的話，可以保證每個同學有充足的時間來動手。這樣很多問題在這一個階段就能夠解決，實習周期縮短了，對于機床操作的熟練程度將大大提高，而且為下一步的實際操作也做好了準備，實習效果也提高了。

3.2 利用數控仿真軟件能有效的結合理論學習，可實現同步教學

和其它專業課一樣，數控課程也是非常抽象的學科，它注重的是實踐性。比如對刀過程，其實是很容易的事情，但如果用傳統的教學方法，僅在課堂上紙上談兵，大多數學生都難以理解，如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學，通過車刀和工件的運動學生就很容易理解，而且還能自己親手操作來加深認識，理論和實踐也能兼顧了。凡是涉及數控編程和操作的內容，如工件坐標和機床坐標、G指令、M指令等都可以實現同步教學，使抽象內容形象化，提高了教學質量。

3.3 利用數控仿真軟件的使用能極好的調動學生的學習積極性，培養了創新意識

對于職技校的學生來講，由于學生各方面的基本素質普遍比較差，而數控專業課又要求極高的抽象性，加上教學過程的枯燥乏味，很容易讓學生產生厭學的情緒，教學效果也不理想。而數控仿真軟件以其和實際機床相同的用戶界面和它的可操作性，很大程度上激發了學生的學習積極性，再開展教學就容易多了。

3.4 利用數控仿真軟件教學中允許出錯，使學生得到崗位技能的全面訓練

在模擬仿真中，可設計出實際工作中可能發生的變化，包括事故、故障和生產中極少出現的突然情況，讓學生全面把握加工方法和技巧。如在講解直線插補指令G01和快速插補指令G00的應用與區別時，可在運行中的第一個G01后面加F與不加F，學生就可以在仿真時看到切削進給與快速插補對工件造成的影響。從而加深認識達到課堂教學中無法達到的效果。

4 數控加工仿真在應用中可能存在的負面影響及應對措施

作為一個仿真軟件，它和實際機床還是存在很大區別的，無法替代實際機床，也無法替代學生在真實切削加工的實際感受。包括走刀路徑不明顯，切削深度和刀具要求不夠實際，對刀時對操作者要求不高，對產品粗糙無法進行檢驗等。而這些恰恰是對一個學生重要技能訓練要求。對此，教師應引起高度重視。解決辦法是可以通過在應用數控加工仿真系統對學生進行初期訓練前，先進行車刀刃磨訓練和機加訓練，讓其對機械加工有較為扎實的能力基礎。同時，在數控仿真訓練時以實踐要求進行強調和要求。盡最大可能彌補應用數控加工仿真系統進行教學這一缺陷。

在利用數控加工仿真系統進行技能訓練時容易使學生對計算機產生依賴心理，沉湎于仿真加工，而疏于上數控機床操作，甚至很容易滋生學生的自滿情緒，夜郎自大，以仿真論數控，通過幾道程序的編寫加工而沾沾自喜，從而放松學習，渙散訓練。最終只求得一知半解的結果，嚴重影響了教學質量和浪費了教學資源。這就要求數控教師應提高管理能力和教學水平，合理分組科學安排應用數控加工仿真軟件進行技能訓練的時間，仿真訓練與操作訓練在后階段穿插進行。同時，教師要跟學生闡述教學仿真與實際加工的區別，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，充分調動學生的求知欲。采用科學管理，有效組織數控仿真教學，從而使仿真教學工作既科學又客觀，既高效又實用。

5 結束語

數控技術作為先進的制造技術是時代進步的產物，而教育也應該適應時代的進步，這就要求我們不斷的探索和嘗試新的教學方法和理念，只有這樣才能培養出更多更好的數控技術人才，為我們的現代化建設服務，也只有這樣才能振興我們的機械加工行業。

[1]上海宇龍軟件工程有限公司，數控加工仿真系統使用手冊.2004.

[2]黃筱調,趙松年.《機電一體化技術基礎及應用》.機械工業出版社,1994.

On the function of NC simulation software in NC Teaching

Wei Jianyi
（Guilin industrial secondary specialized school,Guilin Guangxi,541004）

NC machining simulation system is a combination of teaching and training, simulation and practice of software, can meet the needs of large quantities of students simulation training. The utility model can solve the problem that the students have less machine tools in teaching practice

simulation software; numerical control teaching