淺談數(shù)控仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

胡震

摘 要：隨著我國科技的不斷發(fā)展進(jìn)步，數(shù)控仿真技術(shù)已經(jīng)應(yīng)用在各個(gè)領(lǐng)域中，尤其是在數(shù)控教學(xué)中。如何運(yùn)用數(shù)控仿真技術(shù)有效提高教學(xué)質(zhì)量，這一問題長時(shí)間困擾著廣大教師。本文試通過論述數(shù)控仿真軟件在教學(xué)過程中的應(yīng)用，對(duì)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行簡單介紹，闡述數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的重要作用，提出建設(shè)性教學(xué)思路和方案，豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，加快數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)速度。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真技術(shù)；軟件多元化；教學(xué)應(yīng)用

為了給企業(yè)輸送數(shù)控專業(yè)人才，振興我國機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)，各大職業(yè)學(xué)校都開設(shè)了數(shù)控專業(yè)類的課程。這類課程實(shí)踐性強(qiáng)，要求學(xué)生具有一定的操作能力。但大部分學(xué)校受到實(shí)訓(xùn)設(shè)備品種單一、數(shù)量稀少、資金不足的限制，無法滿足學(xué)生的實(shí)訓(xùn)需求，為了保證學(xué)生能夠得到足夠的實(shí)際操作訓(xùn)練，采用數(shù)控仿真軟件代替數(shù)控設(shè)備是一個(gè)很好的選擇。

一、數(shù)控仿真技術(shù)的概念

數(shù)控加工仿真技術(shù)模擬數(shù)控機(jī)床操作全過程和加工運(yùn)行狀態(tài)的功能，將加工過程用二維實(shí)體圖形或者三維實(shí)體圖形的方式展示出來。其既能進(jìn)行數(shù)控編程的教學(xué)又可以實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，使原來需要在數(shù)控設(shè)備上完成的大部分教學(xué)功能可以在這個(gè)模擬環(huán)境中實(shí)現(xiàn)，在獲得良好教學(xué)效果的同時(shí)，又可避免操作失誤造成設(shè)備的損壞甚至人身事故。

二、數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用

1.數(shù)控仿真軟件的多元化

目前我國數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的種類和生產(chǎn)廠家眾多，數(shù)控仿真軟件基本涵蓋了常見的數(shù)控機(jī)床和主流的數(shù)控系統(tǒng)。教學(xué)時(shí)可根據(jù)需要選擇相應(yīng)的機(jī)床和系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行授課，提高學(xué)生對(duì)不同數(shù)控機(jī)床及系統(tǒng)的操作能力，使學(xué)生進(jìn)入企業(yè)后能夠較快地融入生產(chǎn)。

2.數(shù)控仿真軟件投入低，可彌補(bǔ)設(shè)備的不足

采購大量數(shù)控機(jī)床來滿足學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的需求對(duì)于大部分職業(yè)學(xué)校來說都是難以實(shí)現(xiàn)的，其高昂的成本和維修費(fèi)用使人望而卻步。利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)教學(xué)活動(dòng)，使投入在教學(xué)機(jī)床設(shè)備上的資金大幅度減少，同時(shí)給學(xué)生提供更加充裕的上機(jī)時(shí)間，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)機(jī)床設(shè)備的熟悉度，提升了培訓(xùn)效率。使用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)，更加低耗環(huán)保，減少了培訓(xùn)所需的材料及能源，降低了成本。

3.安全可靠，便于學(xué)生學(xué)習(xí)，增強(qiáng)教學(xué)效果

數(shù)控仿真系統(tǒng)的核心是數(shù)控虛擬機(jī)床，它完全模擬零件的實(shí)際切削過程，同時(shí)能檢驗(yàn)程序正確與否，并用三維實(shí)體動(dòng)畫實(shí)時(shí)模擬顯示程序路徑和工件實(shí)體圖形，真實(shí)地再現(xiàn)了零件的加工過程。學(xué)生在初次操作數(shù)控加工系統(tǒng)時(shí)，經(jīng)常有誤操作行為，這些行為可能會(huì)引起機(jī)床的損害及人身安全隱患。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)最大的優(yōu)勢(shì)是既不會(huì)損壞機(jī)床，也保證了學(xué)生的人身安全。

三、數(shù)控仿真技術(shù)在教學(xué)中應(yīng)用的不足

雖然在數(shù)控教學(xué)中使用數(shù)控仿真軟件擁有很多優(yōu)點(diǎn)，但仍不能完全取代數(shù)控設(shè)備。這是因?yàn)閿?shù)控仿真軟件終究只是對(duì)數(shù)控操作及加工過程的模擬，模擬必然會(huì)與實(shí)際操作有所區(qū)別。

1.缺乏真實(shí)感，易造成學(xué)生安全意識(shí)淡薄

在機(jī)床實(shí)際加工過程中，操作人員必須嚴(yán)格按照相關(guān)專業(yè)安全操作規(guī)程進(jìn)行操作，同時(shí)能根據(jù)機(jī)床在不同時(shí)期，不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音做出判斷，及時(shí)調(diào)整加工參數(shù)，以使機(jī)床能正常運(yùn)行。然而，在仿真加工中，一些嚴(yán)格的、基本的操作規(guī)程并未按規(guī)定來實(shí)施，如操作時(shí)須穿工作服、勞保鞋；加工過程中對(duì)安全操作不重視，隨意將手和頭伸進(jìn)機(jī)床中、加工前關(guān)閉機(jī)床安全門等；在練習(xí)時(shí)，即使出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象也不以為然。長此以往，將使學(xué)生形成不良習(xí)慣，對(duì)操作安全意識(shí)淡薄。因此，教師在平時(shí)的教學(xué)中要強(qiáng)調(diào)安全操作規(guī)范，重點(diǎn)講解仿真加工與實(shí)際加工的區(qū)別。

2.容易使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)覺，降低教學(xué)質(zhì)量

在數(shù)控仿真系統(tǒng)上加工工件時(shí)，只要吃刀深度不大于刀刃長度就可以模擬切削，而在數(shù)控機(jī)床上實(shí)際加工時(shí)，則會(huì)因?yàn)槭艿綑C(jī)床、刀具、材料等因素的影響，不可能選取太大吃刀深度進(jìn)行加工。工件的裝夾、刀具的校準(zhǔn)、主軸的轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量的大小等都與實(shí)際操作有差異。實(shí)際加工中對(duì)于工件的加工精度都會(huì)有嚴(yán)格的要求，而要達(dá)到這些精度的要求，需要采用合理的加工工藝，這些在仿真軟件中是無法做到的。所以，長期使用數(shù)控仿真軟件教學(xué)，容易使學(xué)生產(chǎn)生錯(cuò)覺，從而影響教學(xué)質(zhì)量。

四、結(jié)語

數(shù)控仿真技術(shù)在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，既能彌補(bǔ)職業(yè)學(xué)校設(shè)備的不足，節(jié)省成本，又能豐富教學(xué)手段，提高教學(xué)質(zhì)量，加快數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)速度。盡管相比于直接在數(shù)控設(shè)備上實(shí)踐學(xué)習(xí)仍有不足之處，但也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，值得推廣。

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