數控仿真軟件在數控教學中的應用

江敏

摘 要：隨著現代機械制造技術的迅速發展，數控加工開始在機械制造業中發揮著重要作用。各大院校都在努力培養能夠積極適應發展需要的現代化數控技術專職人員。為了緩解人多、設備少的問題，各大院校逐漸開始引入數控仿真軟件進行教學。數控仿真軟件在提高教學質量的同時，也帶來一定的教學挑戰。

關鍵詞：數控仿真軟件；數控教學；學習平臺；機床

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0115-02

1 數控仿真軟件簡介

數控仿真軟件是通過計算機的編程和建模，將實際加工過程中的三維圖形或二維圖形以動態形式演示出來的軟件，它讓大部分需要在實驗室或實習工廠中才能進行的教學演示在虛擬環境中得以實現。丹麥CIMCO公司的Cimco Software Suite、美國CGTech公司的Vericut系統、上海宇龍軟件工程有限公司的數控交工仿真系統等，都是目前比較成熟的數控仿真系統。

數控仿真軟件具有以下特點：①全面的仿真功能。能對整個過程及細節進行全方位、多角度的仿真數控加工。②對配置的要求很低。只需仿真軟件和較低端的微機配合就可完成，而且可以與多種計算機操作系統相兼容。③投入的資金較少、占地面積更小，并且不需要使用原材料，不會對資源造成浪費。④利用網絡可為教師與學生搭建良好的交流、學習平臺。

2 利用數控仿真軟件教學是時代的要求

2001年我國加入WTO后，CAD/CAM技術成為機械自動化行業的三大支柱之一，占據了越來越重要的地位，并與模擬仿真技術相輔相成。而學生急需切實掌握現代加工技術，因此，掌握模擬仿真技術成為學生學好數控技術必不可少的一項課程。

理論考試、數控仿真、實踐操作已然成為各大數控比賽的三個重要模塊，數控仿真技術成為考生必備的能力。此外，一些省份在數控加工技能的鑒定考核中，加入了仿真考核的內容。為了適應時代發展的趨勢，學校應使用仿真教學軟件進行教學，注重對學生的教學培訓。

3 傳統數控教學的缺陷

傳統數控教學的缺陷分為以下三方面：①在傳統的數控教學中，教師一般只在課堂上進行理論知識的傳授；而在具體機床操作時，學生只能在理論的基礎上進行想象，缺乏實踐學習，這樣的教學效果顯然不理想。②在實際操作時，由于環境差、人數多，很難讓每個學生有充足的操作時間，從而很難使學習到的理論知識在實踐中拓展。③由于學生缺乏經驗，在實際操作時易出現差錯，造成危險，而這些失誤也會導致設備、道具的損壞。

4 數控仿真軟件在教學中的應用

4.1 彌補了設備數量不足，節省了投資

要讓學生在學習中得到充分的實踐，學校就需要投入很大一筆資金購置設備。數控機床品種多、價格高，少則幾十萬，多則一兩百萬，如果數控機床的操作訓練完全依靠機床本身進行，不僅經費高，而且消耗也高。在教學中引入數控仿真軟件，則能解決這一問題。學生在初次進行實際操作時，很容易出現差錯，可能造成撞車、工件損壞、材料浪費等現象。所以，在實習初期，先使用數控仿真軟件對學生進行培訓，再將仿真訓練與實際操作交叉進行。這樣做，避免了實習初期的設備安全問題，也讓學生能在仿真訓練中進行大膽驗證，既解決了人多、設備少的難題，又使學生的實踐學習呈現出多樣化的特點，還減少了設備的損耗。

4.2 創造更多的動手機會，且安全性高

由于數控機床數量有限，常分組進行實際操作，組內的學生也分別進行設計、編程、測量、操作等不同工作，然后輪換操作。這樣很難讓每一個學生經歷一個比較完整的操作過程，而且操作時間也受到了一定的限制。數控仿真軟件的使用，不僅培養了學生獨立操作的能力，還提供了更多的操作時間與機會，讓學生自己動手體驗實際操作的整個過程。

4.3 結合理論知識教學，調動積極性

數控課程注重的是學生的實際操作，其理論知識非常抽象。在傳統教學中，教師大多紙上談兵，學生需要靠自己的想象進行理解，很難達到預計的教學效果。加入仿真軟件進行教學后，教師可以邊講解邊演示，有利于幫助學生理解知識，并且可以通過加工操作演練加深理解。這種教學方式將理論與實際操作交叉進行、同步教學，使抽象的知識變得形象的同時，也提高了教學質量。

5 合理使用數控仿真軟件

5.1 選擇合適的時間運用軟件

數控仿真軟件既可以作為理論教學中的教學工具，也可以作為學生實習操作中的輔助工具，讓學生在抽象的理論學習中感受形象的操作內容，以提高教學效果。完全依賴軟件或完全忽視軟件，都將對教學起到一定的消極作用。教師要合理運用軟件，將演示與理論知識相結合，充分發揮軟件的作用，以提高教學質量。

5.2 科學布置軟件的使用時間

數控仿真系統可以形象地展示整個零件的加工過程，還能檢測零件。教師首先要對重點內容進行講解，細心引導學生第一次使用仿真軟件，幫助學生熟練運用軟件進行學習；其次，針對不同的數控機床的編程與操作進行講解，提高學生對不同機床、系統的操作適應能力。

5.3 仿真軟件與實際操作巧妙結合

在實習期間，先用數控仿真軟件對學生進行集中培訓，直到學生能熟練掌握數控機床的操作時，再讓學生進行實際操作訓練。這樣不僅能避免學生在實習初期因缺少經驗而造成的設備損壞問題，還能提高學生的學習積極性。

6 應用中存在的問題及解決方法

6.1 數控仿真軟件不可取代實際操作

數控仿真軟件的應用打破了傳統的教學模式，大大提高了教師的教學質量。但是，它僅僅是模擬加工過程的軟件，與實際加工操作之間存在著一定差距，切不可取代學生的數控實習。數控仿真軟件無法讓學生切身感受到零件在加工過程中切削用量選擇的程度，更無法檢測學生實際操作的能力。長時間使用仿真軟件，無法讓學生全面考慮影響加工的各個關鍵因素，從而導致學生在實際操作中出現偏差，造成設備損壞。所以，數控仿真軟件的使用決不能取代學生的實際操作演練，教師在教學中一定要合理安排軟件的使用與實際操作的順序，使數控仿真軟件的作用在教學中得到充分發揮。

摘 要：隨著現代機械制造技術的迅速發展，數控加工開始在機械制造業中發揮著重要作用。各大院校都在努力培養能夠積極適應發展需要的現代化數控技術專職人員。為了緩解人多、設備少的問題，各大院校逐漸開始引入數控仿真軟件進行教學。數控仿真軟件在提高教學質量的同時，也帶來一定的教學挑戰。

關鍵詞：數控仿真軟件；數控教學；學習平臺；機床

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0115-02

1 數控仿真軟件簡介

數控仿真軟件是通過計算機的編程和建模，將實際加工過程中的三維圖形或二維圖形以動態形式演示出來的軟件，它讓大部分需要在實驗室或實習工廠中才能進行的教學演示在虛擬環境中得以實現。丹麥CIMCO公司的Cimco Software Suite、美國CGTech公司的Vericut系統、上海宇龍軟件工程有限公司的數控交工仿真系統等，都是目前比較成熟的數控仿真系統。

數控仿真軟件具有以下特點：①全面的仿真功能。能對整個過程及細節進行全方位、多角度的仿真數控加工。②對配置的要求很低。只需仿真軟件和較低端的微機配合就可完成，而且可以與多種計算機操作系統相兼容。③投入的資金較少、占地面積更小，并且不需要使用原材料，不會對資源造成浪費。④利用網絡可為教師與學生搭建良好的交流、學習平臺。

2 利用數控仿真軟件教學是時代的要求

2001年我國加入WTO后，CAD/CAM技術成為機械自動化行業的三大支柱之一，占據了越來越重要的地位，并與模擬仿真技術相輔相成。而學生急需切實掌握現代加工技術，因此，掌握模擬仿真技術成為學生學好數控技術必不可少的一項課程。

理論考試、數控仿真、實踐操作已然成為各大數控比賽的三個重要模塊，數控仿真技術成為考生必備的能力。此外，一些省份在數控加工技能的鑒定考核中，加入了仿真考核的內容。為了適應時代發展的趨勢，學校應使用仿真教學軟件進行教學，注重對學生的教學培訓。

3 傳統數控教學的缺陷

傳統數控教學的缺陷分為以下三方面：①在傳統的數控教學中，教師一般只在課堂上進行理論知識的傳授；而在具體機床操作時，學生只能在理論的基礎上進行想象，缺乏實踐學習，這樣的教學效果顯然不理想。②在實際操作時，由于環境差、人數多，很難讓每個學生有充足的操作時間，從而很難使學習到的理論知識在實踐中拓展。③由于學生缺乏經驗，在實際操作時易出現差錯，造成危險，而這些失誤也會導致設備、道具的損壞。

4 數控仿真軟件在教學中的應用

4.1 彌補了設備數量不足，節省了投資

要讓學生在學習中得到充分的實踐，學校就需要投入很大一筆資金購置設備。數控機床品種多、價格高，少則幾十萬，多則一兩百萬，如果數控機床的操作訓練完全依靠機床本身進行，不僅經費高，而且消耗也高。在教學中引入數控仿真軟件，則能解決這一問題。學生在初次進行實際操作時，很容易出現差錯，可能造成撞車、工件損壞、材料浪費等現象。所以，在實習初期，先使用數控仿真軟件對學生進行培訓，再將仿真訓練與實際操作交叉進行。這樣做，避免了實習初期的設備安全問題，也讓學生能在仿真訓練中進行大膽驗證，既解決了人多、設備少的難題，又使學生的實踐學習呈現出多樣化的特點，還減少了設備的損耗。

4.2 創造更多的動手機會，且安全性高

由于數控機床數量有限，常分組進行實際操作，組內的學生也分別進行設計、編程、測量、操作等不同工作，然后輪換操作。這樣很難讓每一個學生經歷一個比較完整的操作過程，而且操作時間也受到了一定的限制。數控仿真軟件的使用，不僅培養了學生獨立操作的能力，還提供了更多的操作時間與機會，讓學生自己動手體驗實際操作的整個過程。

4.3 結合理論知識教學，調動積極性

數控課程注重的是學生的實際操作，其理論知識非常抽象。在傳統教學中，教師大多紙上談兵，學生需要靠自己的想象進行理解，很難達到預計的教學效果。加入仿真軟件進行教學后，教師可以邊講解邊演示，有利于幫助學生理解知識，并且可以通過加工操作演練加深理解。這種教學方式將理論與實際操作交叉進行、同步教學，使抽象的知識變得形象的同時，也提高了教學質量。

5 合理使用數控仿真軟件

5.1 選擇合適的時間運用軟件

數控仿真軟件既可以作為理論教學中的教學工具，也可以作為學生實習操作中的輔助工具，讓學生在抽象的理論學習中感受形象的操作內容，以提高教學效果。完全依賴軟件或完全忽視軟件，都將對教學起到一定的消極作用。教師要合理運用軟件，將演示與理論知識相結合，充分發揮軟件的作用，以提高教學質量。

5.2 科學布置軟件的使用時間

數控仿真系統可以形象地展示整個零件的加工過程，還能檢測零件。教師首先要對重點內容進行講解，細心引導學生第一次使用仿真軟件，幫助學生熟練運用軟件進行學習；其次，針對不同的數控機床的編程與操作進行講解，提高學生對不同機床、系統的操作適應能力。

5.3 仿真軟件與實際操作巧妙結合

在實習期間，先用數控仿真軟件對學生進行集中培訓，直到學生能熟練掌握數控機床的操作時，再讓學生進行實際操作訓練。這樣不僅能避免學生在實習初期因缺少經驗而造成的設備損壞問題，還能提高學生的學習積極性。

6 應用中存在的問題及解決方法

6.1 數控仿真軟件不可取代實際操作

數控仿真軟件的應用打破了傳統的教學模式，大大提高了教師的教學質量。但是，它僅僅是模擬加工過程的軟件，與實際加工操作之間存在著一定差距，切不可取代學生的數控實習。數控仿真軟件無法讓學生切身感受到零件在加工過程中切削用量選擇的程度，更無法檢測學生實際操作的能力。長時間使用仿真軟件，無法讓學生全面考慮影響加工的各個關鍵因素，從而導致學生在實際操作中出現偏差，造成設備損壞。所以，數控仿真軟件的使用決不能取代學生的實際操作演練，教師在教學中一定要合理安排軟件的使用與實際操作的順序，使數控仿真軟件的作用在教學中得到充分發揮。

摘 要：隨著現代機械制造技術的迅速發展，數控加工開始在機械制造業中發揮著重要作用。各大院校都在努力培養能夠積極適應發展需要的現代化數控技術專職人員。為了緩解人多、設備少的問題，各大院校逐漸開始引入數控仿真軟件進行教學。數控仿真軟件在提高教學質量的同時，也帶來一定的教學挑戰。

關鍵詞：數控仿真軟件；數控教學；學習平臺；機床

中圖分類號：TP391.9 文獻標識碼：A 文章編號：2095-6835（2014）15-0115-02

1 數控仿真軟件簡介

數控仿真軟件是通過計算機的編程和建模，將實際加工過程中的三維圖形或二維圖形以動態形式演示出來的軟件，它讓大部分需要在實驗室或實習工廠中才能進行的教學演示在虛擬環境中得以實現。丹麥CIMCO公司的Cimco Software Suite、美國CGTech公司的Vericut系統、上海宇龍軟件工程有限公司的數控交工仿真系統等，都是目前比較成熟的數控仿真系統。

數控仿真軟件具有以下特點：①全面的仿真功能。能對整個過程及細節進行全方位、多角度的仿真數控加工。②對配置的要求很低。只需仿真軟件和較低端的微機配合就可完成，而且可以與多種計算機操作系統相兼容。③投入的資金較少、占地面積更小，并且不需要使用原材料，不會對資源造成浪費。④利用網絡可為教師與學生搭建良好的交流、學習平臺。

2 利用數控仿真軟件教學是時代的要求

2001年我國加入WTO后，CAD/CAM技術成為機械自動化行業的三大支柱之一，占據了越來越重要的地位，并與模擬仿真技術相輔相成。而學生急需切實掌握現代加工技術，因此，掌握模擬仿真技術成為學生學好數控技術必不可少的一項課程。

理論考試、數控仿真、實踐操作已然成為各大數控比賽的三個重要模塊，數控仿真技術成為考生必備的能力。此外，一些省份在數控加工技能的鑒定考核中，加入了仿真考核的內容。為了適應時代發展的趨勢，學校應使用仿真教學軟件進行教學，注重對學生的教學培訓。

3 傳統數控教學的缺陷

傳統數控教學的缺陷分為以下三方面：①在傳統的數控教學中，教師一般只在課堂上進行理論知識的傳授；而在具體機床操作時，學生只能在理論的基礎上進行想象，缺乏實踐學習，這樣的教學效果顯然不理想。②在實際操作時，由于環境差、人數多，很難讓每個學生有充足的操作時間，從而很難使學習到的理論知識在實踐中拓展。③由于學生缺乏經驗，在實際操作時易出現差錯，造成危險，而這些失誤也會導致設備、道具的損壞。

4 數控仿真軟件在教學中的應用

4.1 彌補了設備數量不足，節省了投資

要讓學生在學習中得到充分的實踐，學校就需要投入很大一筆資金購置設備。數控機床品種多、價格高，少則幾十萬，多則一兩百萬，如果數控機床的操作訓練完全依靠機床本身進行，不僅經費高，而且消耗也高。在教學中引入數控仿真軟件，則能解決這一問題。學生在初次進行實際操作時，很容易出現差錯，可能造成撞車、工件損壞、材料浪費等現象。所以，在實習初期，先使用數控仿真軟件對學生進行培訓，再將仿真訓練與實際操作交叉進行。這樣做，避免了實習初期的設備安全問題，也讓學生能在仿真訓練中進行大膽驗證，既解決了人多、設備少的難題，又使學生的實踐學習呈現出多樣化的特點，還減少了設備的損耗。

4.2 創造更多的動手機會，且安全性高

由于數控機床數量有限，常分組進行實際操作，組內的學生也分別進行設計、編程、測量、操作等不同工作，然后輪換操作。這樣很難讓每一個學生經歷一個比較完整的操作過程，而且操作時間也受到了一定的限制。數控仿真軟件的使用，不僅培養了學生獨立操作的能力，還提供了更多的操作時間與機會，讓學生自己動手體驗實際操作的整個過程。

4.3 結合理論知識教學，調動積極性

數控課程注重的是學生的實際操作，其理論知識非常抽象。在傳統教學中，教師大多紙上談兵，學生需要靠自己的想象進行理解，很難達到預計的教學效果。加入仿真軟件進行教學后，教師可以邊講解邊演示，有利于幫助學生理解知識，并且可以通過加工操作演練加深理解。這種教學方式將理論與實際操作交叉進行、同步教學，使抽象的知識變得形象的同時，也提高了教學質量。

5 合理使用數控仿真軟件

5.1 選擇合適的時間運用軟件

數控仿真軟件既可以作為理論教學中的教學工具，也可以作為學生實習操作中的輔助工具，讓學生在抽象的理論學習中感受形象的操作內容，以提高教學效果。完全依賴軟件或完全忽視軟件，都將對教學起到一定的消極作用。教師要合理運用軟件，將演示與理論知識相結合，充分發揮軟件的作用，以提高教學質量。

5.2 科學布置軟件的使用時間

數控仿真系統可以形象地展示整個零件的加工過程，還能檢測零件。教師首先要對重點內容進行講解，細心引導學生第一次使用仿真軟件，幫助學生熟練運用軟件進行學習；其次，針對不同的數控機床的編程與操作進行講解，提高學生對不同機床、系統的操作適應能力。

5.3 仿真軟件與實際操作巧妙結合

在實習期間，先用數控仿真軟件對學生進行集中培訓，直到學生能熟練掌握數控機床的操作時，再讓學生進行實際操作訓練。這樣不僅能避免學生在實習初期因缺少經驗而造成的設備損壞問題，還能提高學生的學習積極性。

6 應用中存在的問題及解決方法

6.1 數控仿真軟件不可取代實際操作

數控仿真軟件的應用打破了傳統的教學模式，大大提高了教師的教學質量。但是，它僅僅是模擬加工過程的軟件，與實際加工操作之間存在著一定差距，切不可取代學生的數控實習。數控仿真軟件無法讓學生切身感受到零件在加工過程中切削用量選擇的程度，更無法檢測學生實際操作的能力。長時間使用仿真軟件，無法讓學生全面考慮影響加工的各個關鍵因素，從而導致學生在實際操作中出現偏差，造成設備損壞。所以，數控仿真軟件的使用決不能取代學生的實際操作演練，教師在教學中一定要合理安排軟件的使用與實際操作的順序，使數控仿真軟件的作用在教學中得到充分發揮。