加強數(shù)控仿真軟件應(yīng)用,促進數(shù)控專業(yè)教學現(xiàn)代化

隨著計算機信息技術(shù)、自動化技術(shù)在制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，社會對數(shù)控技術(shù)的需求推動了廣大職業(yè)學校對數(shù)控應(yīng)用技術(shù)人才培養(yǎng)的高度重視。越來越多的職業(yè)學校開辦數(shù)控技術(shù)專業(yè)，并不斷擴大招生規(guī)模。這就要求各職業(yè)學校必須探索出一套適應(yīng)數(shù)控專業(yè)教學要求的方法和模式。實踐證明，數(shù)控仿真教學既能緩解教學實訓與資金短缺的矛盾，又確保了教學的安全性，有效地促進了專業(yè)教學的信息化和現(xiàn)代化。

一、數(shù)控仿真軟件簡介

數(shù)控仿真軟件教學，實際上就是利用計算機及其網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，進行數(shù)控技術(shù)培訓的一種教學方式。目前，主要是指數(shù)控機床仿真軟件，如上海宇龍、北京VNUC、南京宇航（斯沃）、韓國金銀花、美國vericut等。仿真軟件對數(shù)控機床操作全過程和加工運行全環(huán)境進行仿真，從而進行數(shù)控編程的教學，并完成整個加工操作過程的教學，使原來需要在數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學功能可以在這個虛擬制造環(huán)境中實現(xiàn)。軟件可以實現(xiàn)對數(shù)控銑加工中心和數(shù)控車加工全過程的仿真，包括毛坯定義與夾具、刀具定義與選用、零件基準測量和設(shè)置、數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試、加工仿真以及各種錯誤加檢測功能。

二、數(shù)控仿真教學的需要

當代機械制造專業(yè)的學生迫切希望掌握現(xiàn)代加工技術(shù)，而CAD／CAM與模擬仿真技術(shù)是相輔相成、缺一不可的。從多年數(shù)控大賽的經(jīng)驗來看，整個大賽分理論考試、數(shù)控仿真、實踐操作加工三塊構(gòu)成，數(shù)控仿真技能已是一個考生必備的能力構(gòu)成部分。另外，有一些省份在進行數(shù)控加工技能鑒定考核中，把原來的理論考試改為應(yīng)用CDM電腦考試平臺進行。在這個考試平臺中，就是通過仿真加工來考核學員技術(shù)。因此，學校為了適應(yīng)形勢發(fā)展，必須大力使用仿真教學。

三、數(shù)控仿真教學的主要作用

１．降低成本，規(guī)避風險

使用仿真軟件，大大減少了工件材料和能源的消耗，可以降低教學成本。沒有經(jīng)驗的學生直接動手操作機床，風險大，不僅容易造成設(shè)備損壞，而且對學生人身安全也存在風險。同時，學生因為操作存在的風險，有可能畏手畏腳，不利于學生對機床的功能做深入了解。

２．三維測量功能

模擬加工，不僅具有對學員編制的數(shù)控程序進行自動檢測、具體指出錯誤原因的功能，還具有在真實設(shè)備上無法實現(xiàn)的三維測量功能。數(shù)控仿真最大的優(yōu)點，就是能夠使加工工件呈現(xiàn)三維立體空間的加工過程，并在加工過程中實現(xiàn)自動檢測，以判斷被加工工件加工的正確性，利于隨時進行修改與調(diào)整，有效檢驗程序，大幅度降低避免了機床實際加工中出現(xiàn)的因錯誤程序而發(fā)生的撞刀等安全事故。

３．改變教學模式

仿真軟件教學的引入，還改變了傳統(tǒng)教學模式，實現(xiàn)了教學的直觀性和現(xiàn)代化。在理論課堂上，改變原有的授課內(nèi)容和方法，將傳統(tǒng)的機加工工專業(yè)的教學內(nèi)容加以整合，輔以一系列計算機輔助的多媒體教學手段，可以使學生更生動、直觀地學習到相關(guān)的知識，提高學生的積極性，激發(fā)學生的求知欲，教學效果明顯提高。

４．互動教學功能

教師既可以以廣播的方式，在每個學生的屏幕上演示其教學內(nèi)容，也可以在自己屏幕上看到每個學生的操作情況，及時了解教學情況，掌控教學進程，有效提高了課堂教學的互動性。

５．軟件考試功能

考試功能，不僅記錄了考試的最后結(jié)果，還把整個操作過程完整記錄下來。通過回放功能，可以察看學生考試的操作全過程。

四、仿真軟件的網(wǎng)絡(luò)系統(tǒng)組成

一套完整的仿真系統(tǒng)，包含以下幾個功能：授課功能、練習功能、考試功能、DNC功能。

1．授課功能

教師講授數(shù)控基本原理、CAD/CAM軟件的使用、數(shù)控機床的操作等，學生能夠觀測教師的演示及講解。目前較為普遍的是采用投影儀或視頻展臺等多媒體設(shè)備實現(xiàn)這一功能；也可以借助專門的軟件來實現(xiàn)。

2．練習功能

對數(shù)控機床操作全過程和加工運行全環(huán)境進行仿真，從而進行數(shù)控編程的教學，并完成整個加工操作過程的教學，使原來需要在數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學，在這個虛擬制造環(huán)境中實現(xiàn)。

３．考試功能

考試結(jié)束，教師可以查詢、回放考生的操作過程，導出程序或項目文件。如果系統(tǒng)設(shè)置中選擇了自動評分，教師還可以在考試前設(shè)置評分標準和標準工件的尺寸，在交卷的同時完成自動閱卷。

4．DNC功能

學生可以在文檔中編織好程序，直接導入到數(shù)控仿真軟件中，通過仿真軟件的模擬運行來檢驗程序的正確性；也可以在另一臺電腦中通過相關(guān)軟件作圖生成程序，用DNC傳輸功能把程序?qū)氲椒抡嫦到y(tǒng)里加工零件。

（作者單位：河南省南陽技師學院）