如何利用數控仿真軟件來服務我們的數控實訓教學

摘要：本文分別從優點與不足兩個方面介紹了數控仿真軟件的特點，同時對如何做到趨利避害，更好地使數控仿真軟件服務于數控實訓教學，筆者提出了自己的看法，同時對教師使用數控仿真軟件進行教學提出了很多的見解。

關鍵詞：仿真軟件；數控教學；教師；學生

仿真教學也稱為模擬教學，就是用計算機來模擬真實自然現象或社會現象，學生模擬扮演某一角色進行技能訓練的一種教學方法。仿真教學能在很大程度上彌補客觀條件的不足，為學生提供近似真實的訓練環境，提高學生的職業技能。我校的數控仿真軟件從最初的二維模擬系統到現在的宇龍實體仿真系統，應該說軟件越來越接近真實場景，對實訓教學起到的輔助作用越來越明顯，下面我就數控仿真軟件在實際教學過程中的優點與不足談幾點看法。

1.仿真軟件利用了計算機這個學生特別鐘愛的平臺引起學生學習數控的興趣。眾所周知，現在的中學生對電腦的愛好遠勝于其他，學習數控編程是非常枯燥乏味的，教師在講臺大講特講，學生在下面如同聽天書。這個問題如果在短期內得不到解決，學生的學習興趣和積極性就會隨之減退，進而影響教學效果。所以我們就利用數控仿真軟件這種圖文并茂的教學資源，來激發學生的學習興趣，讓學數控變得如同玩游戲一般，看著仿真機床在電腦上根據自己的指令做出各種動作，學生也會非常有成就感的。

2.數控仿真軟件讓數控教學講練結合的教學方法變成可能。使用仿真軟件的時候，切忌教師全盤講完，然后讓學生練習；一定要教師講一點，學生練一點，邊講邊練，及時將知識鞏固住。在教學項目的選擇上，也要遵循由簡入難的方法，降低學生學習的起點，變單純的理論講解為互動式教學。一定要讓學生能夠自主地完成編程、對刀、直至加工出工件這一過程，以激發學生的學習興趣。讓學生在一種積極的情感體驗中，充分認識到學習數控編程和機床對刀的重要性，從而對接下來的學習充滿了期待。

3.應用數控仿真軟件可以實現一人一機，以解決學生多，機床少的難題。由于學校數控機床的數量有限，不可能為每名學生提供一臺數控機床，但仿真軟件可以為每位學生提供仿真機床，不僅可以仿真包括FANUC、華中數控等主流的數控系統，而且仿真機床種類也較多，包括數控車床、數控銑床，采用的操作面板和按鍵功能與真實的數控機床完全相同。在仿真機床上，教師講解演示，學生操作訓練都很方便。而且，教師可以充分發揮軟件的教學功能和考試評分功能，也可以結合多媒體系統，開展豐富多彩的教學活動。

總之，數控仿真軟件在數控加工教學中的作用是顯而易見的，但它也有一些弊端。比如，在仿真系統中，不管你采用多大的轉速和多快的進給速度，加工工件的表面質量都是一樣的，這就讓學生對加工參數的設置不知所措，對吃刀量的選擇也沒有尺度，這點與實際加工的時候大相徑庭，而且由于它的“安全系數”太高，極容易造成操作者安全意識淡薄，操作隨意等不嚴謹的習慣。而在實際生產加工中，哪怕是一個很微小的失誤，都可能造成很嚴重的后果，輕則工件質量不合格、刀具損壞，嚴重時還會造成機器損壞和人員的傷亡。

由此可見，數控仿真軟件在數控教學中占有非常重要的地位，但也不能排除其弊端，在實際教學過程中我們應該如何做才能更好地讓它來實現其價值呢？我想從以下幾個方面進行闡述。

1.以仿真軟件作為平臺，訓練學生的對刀能力，對刀必須要明白的原理是什么？學生在練習對刀時，總是在按照教師講的套路按部就班地進行對刀，稍微有點變動，學生就不知所措，原因就是學生對對刀的原理不理解。其實，對刀說簡單點就是設定工件坐標系，教師在講解對刀方法時要注意以下幾點。

（1）工件坐標與機床坐標之間的關系。機床坐標是固定的，而工件坐標是根據對刀情況隨時改變的，他們之間的關系類似數學中絕對坐標與相對坐標之間的關系，對刀就是確定工件坐標原點在數控機床坐標中的位置。

（2）車床試切法。對第一把刀的時候，在退刀的時候一定不要盲目退刀，做到試切端面的時候一定要保證Z向不動，只在X向退刀，然后在形狀補正里面完成Z向偏置補償設定；在試切外圓的時候一定要保證X向不動，只在Z向退刀，然后在形狀補正里面完成X向偏置補償設定。以后的各把刀具按照刀尖對準Z端面與X外圓面相交圓的方法進行對刀操作。

（3）一定要教會學生靈活地掌握工件坐標的偏移方法，這點可以采用調頭加工類零件的加工來對學生進行強化練習，通過端面偏移對刀方法來加深學生的印象。

（4）對刀的時候一定要嚴格按照真實機床操作的步驟進行仿真練習，以彌補仿真軟件的不足，嚴禁學生為圖省事走捷徑，以免學生養成一些不好的操作習慣，對以后的實訓教學造成影響，因此，在上仿真課的時候，教師一定要嚴謹再嚴謹，別誤導了學生。

2.以仿真軟件作為平臺，訓練學生對數控機床操作面板的熟練操作。仿真軟件的控制面板與真實機床一樣，各按鍵的位置，各功能鍵的作用都可以在仿真軟件上體現出來，教師在平時的教學過程中一定要求學生熟練地掌握，多練習用鼠標點按鍵進行編程，做到熟悉各功能鍵的用法，以利于將來在真實機床上鍵入程序及運行程序。

3.以仿真軟件作為平臺，強化學生對工件精度的控制及磨耗值的修改。在實訓過程中，為了保證工件的尺寸精度，我們經常會用到修改磨耗的方法，為了訓練學生對這一方法的掌握，教師在使用仿真軟件的時候可以先簡單對刀，然后通過一個小程序來驗證刀具的加工誤差，然后教會學生用修改磨耗值的方法來進行調整，一定要讓學生搞清楚磨耗值的設定應該遵循的方法：尺寸值偏大時往負方向補償，尺寸值偏小時往正方向補償。經過多次反復的訓練使學生達到熟記于心。

4.采用多種典型的項目來訓練學生的編程。仿真教學最終是為實訓教學服務的，為了更好地與實訓教學接軌，我們在設定教學項目的時候也應該參照實際加工的需要。根據由簡入難的方法，分別設定階梯軸類零件、帶錐度的軸類零件、帶圓弧的軸類零件、槽類零件、皮帶槽類零件、帶螺紋和退刀槽的軸類零件、簡單的內孔零件、帶內槽內螺紋的復雜的內孔零件、調頭加工類零件等項目。

5.仿真教學的過程中一定要堅持每個典型項目教師都要親自講解示范，完整地將整個過程給學生展示一遍，然后要求學生自己再做一遍，最后再給出一個類似的項目讓學生去攻克，以達到良好的教育教學效果。

因此，雖然數控仿真軟件有它不利的一面，但我們也要看到它巨大的優勢。在教學過程中，只要教師合理地利用仿真軟件，就能夠做到趨利避害，更好地服務于我們的數控教學。

【責編 田彩霞】