數控仿真技術在職校教學模式中的探討

摘 要：數控編程是職業院校數控專業的一門基礎課，單純的理論教學，會使得學生感到抽象、難學。因此，為提高教學效果和學生的學習興趣，必須在教學手段和教學方法上做出一些探索和創新，才能培養出符合現代社會要求的新型人才。

關鍵詞：數控仿真；數控加工；教學模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.203

1 引言

數控編程這門課，單純的理論教學，會使得學生感到抽象、難學。同時，又基于數控機床品種多，成本高，使得職業院校的學生的實際操作訓練具有一定的局限性。因此，須探索一種投入少、學生學習興趣高、企業歡迎的新的教學模式。數控仿真軟件在職業院校的教學中能夠將兩者有機結合起來，既節約了資源，，又提高了學生的學習興趣，實現了安全、高效的教學效果。

2 數控仿真軟件在數控編程教學中的優勢

（1）數控仿真軟件可實現教學投入少、效率高、靈活性強[1]。數控機床的價格不便宜，十幾萬到上百萬不等，并且系統不同，操作面板也不盡相同，因此對于教學中的實際操作訓練具有一定的局限性。數控仿真軟件不僅可以實現對數控車床、數控銑床和加工中心整個加工過程的仿真，而且還可以任意選擇不同型號的機床和操作系統。比如，在軟件里中可以很輕易地選擇車床或者銑床，可以選擇FANUC系統或者其他系統，可以選擇車床的前置刀架或后置刀架，而這些操作在實際數控機床實訓中是非常局限的。因此，數控仿真軟件在數控教學中不僅投入少，而且靈活性非常強。

（2）數控仿真軟件可實現教學操作安全性強。數控仿真軟件教學采取教師投影儀演示教學，或者控屏學生電腦進行教學，這樣就避免了一開始使用真實機床給學生帶來的恐懼心理[2]。另外，軟件學習不僅沒有危險，而且還提高了學生對數控機床的學習興趣，為下一步的實際操作打下基礎。更重要的是，數控仿真軟件的學習，是利用學生編好的數控程序或導入的程序對工件進行加工，在加工之前會有數控加工的軌跡仿真。如果學生在此過程中出現程序錯誤或者坐標錯誤，該軟件會有提示。同時該軟件還會對加工過程中可能會出現的撞刀或加工深度不合理等給予警示，只有修改好程序并確保無誤后方可進行加工，這樣就大大避免了實際操作中由于各種原因所帶來的風險[3]。

（3）數控仿真軟件可實現節約資源。數控機床種類繁多，為滿足學生的實際訓練操作，需購置相對應的數控機床，這對高職院校來說，將是一筆很大的費用支出。并且初學者在實際操作過程中容易出現撞刀等現象，造成數控機床、刀具的損壞和毛坯料的的浪費。而數控仿真軟件使用的是虛擬的機床、刀具和毛坯，學生可以多次在軟件上操作練習，并且不用擔心資源的問題。因此，利用數控仿真軟件教學大大節約了資源。

（4）提高學生的學習興趣。數控仿真軟件中的設置選項，可以選擇加工過程帶有切削聲響和切削飛屑，當學生對刀完畢并確保程序無誤后可運行程序進行零件加工。當學生看到自己編制的程序一步步加工出零件時，內心會充滿喜悅和成就感。這樣既提高了學生的自信心，又提升了課堂教學效果。軟件后續還有對加工出來的零件模型進行誤差測量，來檢驗學生的加工精度，此時學生會認真仔細的進行加工。從而提高了學生的學習興趣和學習的主動性。

3 教學模式改革的探討

（1）數控仿真軟件存在的一些不足。數控仿真軟件在使用過程中也有一些不足，比如在加工復雜零件時，指令運行緩慢；三維仿真效果差；存儲仿真視頻不當引起的軟件自動關閉，導致學生所做的一些工作丟失，造成學生心情煩躁[4]。但是，不能因為數控仿真軟件的一些不足而放棄它在數控教學中的優勢。針對不足，對其教學模式做進一步的探討。

（2）數控仿真與實際操作交替進行。首先，應該讓老師來引導學生，充分認識仿真軟件與實際數控機床的一些區別，不能過分依賴數控仿真軟件。然后，在教學過程中，引導學生在實際加工之前，先把自己編制的程序在數控仿真軟件上進行仿真檢驗，確保程序無誤后，再把程序導入到數控機床中進行實際加工。即先進行理論教學，然后進入仿真環節，最后進行實際操作環節。

（3）數控仿軟件測試模式探討。1）數控仿真軟件考試模式探討。以鄭州城市職業學院為例，針對這門課，我們的測試模式是：在數控仿真實訓室，老師將電子版零件圖紙發送給每位考生，學生收到考題后進行選材、對刀、編程、軌跡仿真等一系列操作，并把自己的操作步驟錄制成視頻作為試卷上交。這種測試模式的優勢是教師通過回放學生的視頻，可以看到學生操作的全過程，這樣很容易發現學生易出錯的點，以便以后重點講解和輔導。當然，這也存在著一定的弊端，從往年學生上交的操作視頻上來看，有小部分同學錄制視頻的操作步驟幾乎同步，即存在抄襲現象。鑒于此，我院準備采取測試試題隨機抽取的模式，即每位考生在考試試題庫里隨機抽取考題進行測試，這樣便有效的避免了抄襲現象。2）數控仿真軟件測評模式探討。無論是測試還是平時的練習，對于學生加工的零件的批改要有彈性[5]，即不能把答案限制的太死。比如，對于加工路徑的選擇，加工過程中涉及的一些參數的選擇等，只要合理就行。不應單純的評價最后的結果，還有考慮整個零件加工的全過程。當然，學生之間可以對已完成的練習進行相互評價。如編制的程序的可行性、進給量的大小、加工速度的快慢、以及點的坐標計算等，可以采用相互討論的方式，這樣變被動學習為主動學習，充分調動了學生學習的主動性和積極性。

4 結束語

每一次的探索都是一種嘗試，一種進步，并且還要不斷地探索，不斷地創新。不僅考慮理論方面，還有考慮實際操作訓練，主動采取應對措施，將數控仿真與實際的數控機床訓練相結合，充分發揮數控仿真技術的優勢。同時，要不斷地激發學習的學習興趣，培養學生的自主學習能力，才能發揮其最佳效果，才能培養出更多符合社會要求的新型人才。

參考文獻：

[1]魏謙.數控仿真軟件在數控編程教學中的應用[J].科學咨詢（科技·管理），2015.

[2]唐友亮，劉萍，張金花，朱東峰.仿真軟件在數控編程課程教學中的應用[J].科技視界，2014.

[3]常虹.數控加工仿真軟件在數控教學中的應用研究[J].科技信息，2011.

[4]柳靜.淺談數控仿真軟件在數控機床教學中的應用[J].中國科技信息，2008.

[5]張國峰.仿真軟件在數控編程教學中的應用[J].硅谷，2009.

作者簡介：李德玲（1987-），女，碩士研究生，研究方向：焊接機器人視覺。