雜談數(shù)控仿真軟件在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

【摘要】文章以數(shù)控仿真軟件為研究主題，分析了數(shù)控仿真軟件在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用效果及存在的問題，并提出了相對(duì)應(yīng)的解決方案。

【關(guān)鍵詞】關(guān)鍵詞仿真軟件 數(shù)控實(shí)訓(xùn) 應(yīng)用利弊

當(dāng)前社會(huì)機(jī)械工業(yè)發(fā)展迅速，隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、信息技術(shù)的在生產(chǎn)中的廣泛應(yīng)用，先進(jìn)制造技術(shù)日益引起社會(huì)的重視，因?yàn)樗梢杂辛μ岣咂髽I(yè)的競(jìng)爭(zhēng)力。數(shù)控技術(shù)是現(xiàn)代先進(jìn)制造技術(shù)的典型代表，數(shù)控技術(shù)在各個(gè)領(lǐng)域得到了廣泛的重視和應(yīng)用，其不斷發(fā)揮出自己的優(yōu)越性，實(shí)踐證明大力發(fā)展數(shù)控技術(shù)是社會(huì)發(fā)展之趨勢(shì)。在我們中職學(xué)校，數(shù)控技術(shù)深受教育部門重視，數(shù)控加工專業(yè)招生數(shù)量逐年擴(kuò)大，數(shù)控教師相比短缺，數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)難以有效開展，教學(xué)效果不明顯。因此數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實(shí)習(xí)當(dāng)中越來越重要。作為一名數(shù)控老師，經(jīng)過幾年的數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)，我認(rèn)為仿真軟件能虛擬的把理論與實(shí)踐有效銜接，打破了傳統(tǒng)的教學(xué)模式，即增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，又提高了學(xué)生的熟練操作能力。

一、 數(shù)控仿真軟件介紹

仿真系統(tǒng)是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與院校教學(xué)訓(xùn)練一體所開發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真軟件，是通過計(jì)算機(jī)的編程和建模，將加工過程用三維圖形或者二維圖形的方式演示出來的軟件。目前比較常見的有Vnuc、南京宇航、上海宇龍、浙大辰光等數(shù)控仿真軟件，它們都具有以下幾個(gè)功能：它可以在計(jì)算機(jī)屏幕上仿真完成數(shù)控加工程序的輸入輸出、數(shù)控機(jī)床操作、工件加工、虛擬測(cè)量等數(shù)控加工的全過程，包括機(jī)床設(shè)定（支持多種數(shù)控系統(tǒng)）、定義毛坯、刀具準(zhǔn)備、基準(zhǔn)測(cè)量、g代碼處理、面板操作等；配置要求低，只需要仿真軟件和要求不是很高的微機(jī)，并與多種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)兼容；利用網(wǎng)絡(luò)可以搭建交流的平臺(tái)，為師生的相互交流提供了方便等。

二、 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

1. 方便教學(xué)，減少教師工作量。數(shù)控加工仿真軟件主要用于數(shù)控編程與操作這一教學(xué)課程。數(shù)控編程的教學(xué)一般都采用常規(guī)的課堂教學(xué)。學(xué)生對(duì)自己所編的程序正確與否是通過教師批改作業(yè)來知曉的。教師檢查程序需逐個(gè)程序段進(jìn)行查閱，內(nèi)容多而十分麻煩，一些書寫格式錯(cuò)誤也不易查出，而這些問題的解決在實(shí)際數(shù)控編程中是十分重要的。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)以后，學(xué)生所編程序可以直接利用數(shù)控加工仿真軟件模擬加工演示，對(duì)程序編寫和書寫的錯(cuò)誤能直接看出，學(xué)生自己即可檢查出程序的錯(cuò)誤并自行改正，編程與操作的作業(yè)可以直接在計(jì)算機(jī)上完成，學(xué)生由被動(dòng)學(xué)習(xí)變成主動(dòng)學(xué)習(xí)，使學(xué)生對(duì)這門課程有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣，學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性大為提高。

2. 彌補(bǔ)實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的不足。由于仿真軟件可以模擬實(shí)際的加工，可以把學(xué)生分成幾批，教師的機(jī)床操作講解可以在計(jì)算機(jī)上利用仿真軟件來實(shí)現(xiàn)，大大減少在數(shù)控機(jī)床設(shè)備上的資金投入。而且仿真軟件可根據(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)控系統(tǒng)及不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力，使學(xué)生到了工廠后能在最短的時(shí)間內(nèi)融入生產(chǎn)當(dāng)中。另外數(shù)控加工仿真系統(tǒng)不存在安全問題，不會(huì)因?yàn)閷W(xué)生的錯(cuò)誤操作而損壞機(jī)床，更不會(huì)造成人身傷害，學(xué)生可以大膽地、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。

三、 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中有以下弊端

數(shù)控仿真軟件是一種模擬實(shí)訓(xùn)加工的應(yīng)用軟件，它不可能完全代替實(shí)訓(xùn)教學(xué)。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)只是加工過程的模擬而并非真實(shí)加工過程，它無法代替學(xué)生在真實(shí)切削加工的實(shí)際感受。比如數(shù)控刀具的選用與安裝、刀具的磨削、零件的裝夾等這些必須要自己動(dòng)手操作。例如，我校所采用的上海宇龍仿真軟件，雖然在軟件中可以選擇不同的工件材料，但是編程時(shí)選擇任何切削用量，都可以仿真加工出工件來。因此會(huì)出現(xiàn)在仿真軟件上模擬加工正確的程序，應(yīng)用在實(shí)際中有可能出現(xiàn)打刀、加工質(zhì)量不能保證、生產(chǎn)效率降低等問題。這是一個(gè)很重要的問題，在編制程序時(shí)必須要考慮清楚，選擇合適的切削用量值。

由于數(shù)控仿真模擬加工不會(huì)出現(xiàn)任何事故，使學(xué)生容易放松對(duì)安全生產(chǎn)的要求，面對(duì)于在仿真練習(xí)中出現(xiàn)的撞刀現(xiàn)象也毫不在意，習(xí)慣一旦養(yǎng)成，很可能在實(shí)際操作中造成重大損失。在利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件進(jìn)行技能訓(xùn)練時(shí)容易使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生依賴心理，沉迷于仿真加工，而疏于數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作。部分學(xué)生通過幾道程序的編寫后沾沾自喜，從而放松學(xué)習(xí)、嚴(yán)重影響了教學(xué)質(zhì)量和浪費(fèi)了教學(xué)資源。

四、 解決方案

數(shù)控實(shí)訓(xùn)不能完全依賴仿真軟件，只能作為縮短實(shí)訓(xùn)時(shí)間，提高實(shí)訓(xùn)效率的一種輔助手段，而不能完全拋開實(shí)際機(jī)床的實(shí)訓(xùn)內(nèi)容。必須合理的安排實(shí)訓(xùn)時(shí)間，通過實(shí)際操作來糾正不足。作為老師必須在開始就要講明白軟件仿真與實(shí)際加工的區(qū)別、差距等問題，只有把軟件仿真教學(xué)與實(shí)際加工有機(jī)地結(jié)合起來，取長(zhǎng)補(bǔ)短，博采眾長(zhǎng)，才能有效地提高教學(xué)效率。

結(jié)語

由于軟件仿真和實(shí)際操作尚存在差距，因此，我們的數(shù)控教學(xué)只能用軟件仿真進(jìn)行初期感性訓(xùn)練和基本程序與指令代碼的練習(xí)，而不能把整個(gè)教學(xué)活動(dòng)完全放在軟件上，對(duì)實(shí)際加工必須有足夠的重視，有效地組織數(shù)控教學(xué)，使我們的數(shù)控教學(xué)既科學(xué)又客觀，既高效又實(shí)用。

【參考文獻(xiàn)】

［1］徐偉．?dāng)?shù)控機(jī)床仿真實(shí)訓(xùn)［M］.電子工業(yè)出版社，2009.

［2］李河水．機(jī)械數(shù)控加工仿真軟件的教學(xué)應(yīng)用［J］.南方農(nóng)機(jī)，2007（1）．

［3］張紅英．?dāng)?shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用［J］.交通職業(yè)教育，2006.