仿真軟件在高職數控類實踐教學中的應用及發展探討

史曉駿

（常州工程職業技術學院，江蘇 常州 213000）

隨著中國經濟的崛起，傳統制造業面臨更大地挑戰和機遇。教育部關于緊缺人才的報告顯示，已有相當數量的制造類大中型企業大規模引進高職畢業生從事數控機床加工操作、裝配調試與維修等相關工作。企業對藍領層的數控操作技術工人有很大的需求，而且可以預見，隨著制造自動化水平的不斷提升，諸如數控設備維修維護類相關崗位對知識、能力和職業素養的要求會越來越高。

1 職業院校數控實踐類教學現狀

我國高職教育經過數十年的發展，已進入全面發展提升階段，國家逐步實施“技能型緊缺人才培養培訓計劃”。針對江蘇省農村勞動力轉移，區域經濟發展特征，結合我校人才培養的定位與特色，充分發揮職業教育的優勢，加快培養機電一體化技術專業各類數控技術人才，是當前乃至今后很長一段時間的重要任務之一。而這項任務，和數控實踐類教學的整體質量密不可分。

職業院校數控實踐類課程主要有機床機械電氣拆裝、編程加工、裝配調試及維修維護四大類。目前我校數控實踐類課程部分已采用項目化教學方式，但在設備適用性、人均臺套數、實踐安全性等方面仍不夠完善。主要表現為：

（1）投入大，使用和維護成本高。數控機床是一種典型的機電一體化設備，價格普遍較高。一臺中檔數控車床或數控銑床一般在二、三十萬左右，而高檔數控加工中心更是高達好幾十萬甚至上百萬。數控機床的拆裝、加工操作、維修維護能力若完全依賴真實機床進行實操訓練，前期投入及后期維護保養成本都很高，且項目化實施難度非常大，效果一般。

（2）型號多，與企業無縫銜接差。數控系統及相關輔助元器件型號多且更新快，對學校而言不可能將所有的系統配齊，學生在校期間學習所用的機床及系統與工廠實際無法一致，加大學生上崗實習的難度的同時也無形增加了企業的運營成本。

（3）實踐教學安全系數不高。數控機床是高速自動運行的機器，學生的熟練程度不一，編程中的疏忽、加工操作中的失誤、機床各種參數的設置不當、強弱電維修操作不當等都會不同程度地造成刀具、機械部件、機床運動控制部件或數控系統等的損壞，甚至造成一定的人身傷害，可靠性很難得到保障。

2 數控類仿真軟件介紹

目前，數控加工操作類仿真軟件已日趨成熟（如圖1所示），此類軟件可以將整個加工過程用計算機二維、三維圖形進行全過程在線演示，使原來需要在真實數控設備上才能完成的大部分教學功能在計算機虛擬制造環境中得以實現，大大減少工件材料和能源損耗的同時，教學質量和效果得以大幅提升。

圖1 某數控加工仿真軟件加工參數設置畫面

但數控機床裝配、調試、故障診斷維修與維護等職業能力的培養，不僅需要扎實完善的理論基礎，更需要機械、液壓與氣動、電氣等相關軟硬件的綜合實操能力（如圖2所示）。目前本校實訓設備為機床廠專制的數控銑床和加工中心，裝配調試的難度很大，項目化實施的效果不理想（如圖3所示）。

圖2 數控機床故障樹

圖3 數控機床維修維護實訓項目化流程圖

為此，南京德西、斯沃，浙江天煌實業，亞龍教育裝備等國內企業不斷開發相關軟、硬件設備，為全國職業院校提供了很好的平臺（如圖4所示）。

圖4 數控維修仿真相關軟件PC界面

3 結語

數控機床故障原因查找及維修困難，維修費用高。數控機床維修費用的降低及維修效率的提高可以降低企業的生產成本、提高企業的生產率。依據最前沿的專業原理,采用最先進的計算機仿真技術,對數控機床的裝配、調試、排故等過程進行模擬,是一種安全、經濟、可靠、有效的工具，在數控實踐類教學中有很高的應用價值。

因此，高職院校應該和地方、行業相關企業要緊密聯系合作，合理利用資源，研發適合高職教育教學特點，滿足學生職業核心能力培養的具有產業針對性的專業學習、職業工作和技能考核的一體化教學軟硬件裝備，不斷適應高職教育的發展需求，為區域經濟快速、全面發展提供平臺。

數控類仿真軟件的引入，尤其是數控維修類專業仿真軟件的應用、開發必將有效提升教育教學改革質量，為專業建設和區域經濟發展提供有利保障。

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