實施數控仿真軟件教學的重要性

魏國軍

摘 要：本文旨在通過數控仿真軟件教學與傳統的實操教學方式的對比，以及使用數控仿真軟件的心得，探討中職學校數控專業實施數控仿真軟件教學的重要性，為中職學校數控專業科學規劃實驗實訓室提供借鑒。

關鍵詞：教學方式 仿真軟件 開出率

隨著社會的發展，以前的機械專業逐漸分離出很多細微的專業方向，像數控專業就是其中的一類?，F階段各中職學校普遍開設了數控專業，但在這一專業領域里怎樣規劃合理且又適用的實訓室成了眾多學校頭痛的大事。筆者認為可以通過配備數控仿真實驗室與數控加工車間相結合的一體化實訓室，來達到數控專業實訓課教學的需要。

一、傳統的實操教學方式

自從數控專業開設以來，都是采用理論加實踐的教學方式。首先由老師在課堂里講授理論知識，教給同學們編程知識，使他們掌握編程的方法和技巧，然后再到實訓車間里進行數控加工。通過這種教學方式，學生們基本上能夠掌握學校存在的數控系統的操作方法。這種方法的缺點就是，理論課程與實操課程相隔一段時間，使之在上完理論課之后，經過一定的時間，可能出現對所學知識有個遺忘的過程，導致對所學知識出現不熟悉的現象，又需要復習以前所學的知識，才能順利地完成實操課程的教學任務，這給我們的教學帶來很大的麻煩。

二、數控仿真軟件教學方式

在數控專業，如采用數控仿真軟件教學方式，只需要配備一個仿真課室（大約能滿足一個班的教學需要，當然可以放在數控車間的旁邊），根據學生人數配備一定數量的電腦，通過局域網連接起來，然后再裝上仿真軟件，就可以完成理論與實操教學。這樣，我們在教學計劃的編寫中，可以將編程、仿真教學及數控加工實習安排在同一時段，完成編程的教學之后立即在電腦上完成實操教學。當學生們在仿真軟件上能夠熟練地操作時，教師根據教學計劃的要求，再適當地安排一定時間進行強化訓練。這不僅可以使學生們掌握必要的編程知識，同樣通過理論聯系實際，還可以完成實操的教學。

三、配備數控仿真軟件實驗室的重要性

1.減少設備投入，合理利用設備

大家都知道，數控專業如想學生們在畢業時能夠熟練地操作數控機床，必須通過理論聯系實際，既要掌握編程的方法及技巧，又能熟練地操作數控機床，適當地懂得一些數控機床維修的知識，才能算一個合格的畢業生?？梢嬲卣莆諗悼貦C床的操作，針對不同的數控系統，掌握他們的性能，并不是一件容易的事情。

因為隨著機床行業的發展，新的數控系統的不斷開發，導致現階段市面上流行并存在很多不同類型的數控系統，像FANUC、PA、SIEMENS、華中數控、廣州數控、大森數控、MITSUBISH等，且他們的控制面板及操作方法完全不一樣（主要是對刀方法不一樣）。學校很難做出如此大的投入，配備各種系統的數控機床（因為數控機床的價格是昂貴的）。如果選擇數控仿真軟件教學的話，只要選擇合適的數控仿真軟件（而且很多數控仿真軟件已經做得很成熟，且能完成很多種類數控系統的教學），就可以完成多種系統的教學需要。

現階段市面上比較常用的上海宇龍數控仿真軟件系統，在上面就可以完成FANUC、PA、SIEMENS、華中數控、廣州數控、大森數控、MITSUBISH等系統的數控車、銑、加工中心的實操教學（見下頁圖）。然后根據學校的實際情況，在數控車間合理配備數控機床，這樣就可以為學校節約很多設備投入費用。

2.學生知識面拓寬且安全

前面所論述的，如果采用傳統的教學，依靠老師在黑板上給同學們講授編程知識，再到數控車間進行實操教學，針對各個學校對數控專業設備的投入情況不同，學生也只能掌握學校里僅有設備的操作方法，很難去操作其他的數控設備，這對學生的就業帶來了很大的影響。如我們采用數控仿真軟件教學，可以在上面完成很多不同類型的系統的數控車、銑、加工中心的教學，使學生能夠在相同的時間里掌握更多的知識，掌握多種數控系統的操作方法，為他們的就業帶來便利的條件。

因為數控操作是一門實踐性很強的科目，安全系數較低。一臺機床最多容納3～4人操作，這使得數控車間能提供的工位相對較少。如在數控仿真軟件上教學，可以讓學生們對自己所編程序進行驗證，發現錯誤及時編輯修改。不會出現像在數控機床上實習，如程序錯誤，就有可能出現撞刀甚至更為嚴重的事故。在師資緊缺的情況下，學生直接操作數控機床，很難保證學生的安全，但在數控仿真軟件上可以得到很好的控制，且相對提供較多的工位。

圖

3.理論與實踐可以聯系更緊密

如果學生自己所編寫的程序能在數控機床上運行，并加工出符合要求的零件，對于學生本人來講是一件令人興奮的事情。但由于實習的數控設備數量有限，學生不可能一上完理論課，馬上就操作數控機床。為解決這一矛盾，應讓學生在電腦上利用仿真模擬軟件對自己所編程序進行仿真模擬，顯示整個切削加工過程，以及當前坐標位置、切削速度、快進、快退速度，當前所用刀具等。如果學生所編寫的程序有錯誤，電腦就會顯示出錯號，程序暫停運行，讓編寫者做出正確修改后，程序才繼續運行，模擬切削加工可一直顯示到加工完畢。學生通過這個仿真系統在老師指導下進行編輯修改，檢驗自己所編寫的程序是否正確，這對提高學生學習興趣和編程水平都有很大幫助。

四、小結

當然，我們也應看到，仿真軟件應用的目的是盡可能代替數控機床進行實踐操作學習，增加工位。這也體現出了數控仿真軟件的不足：沒有切削用量概念，操作不會撞刀和崩刀，看不到工件加工質量，工件的測量完全依靠軟件，忽略了機械基礎知識。仿真軟件的這些缺點都會使學習者丟失相關意識，軟件學習后進行操作時也會忽略切削用量以及安全問題。為了防止以上副作用，我們在先進行簡單的機床操作練習后，再進行仿真軟件學習。教師在進行軟件仿真學習過程中重點介紹實際操作過程，讓學生完全按切削用量進行仿真，隨時告訴學生軟件操作和機床實際操作的區別。只要老師在課堂上及時解決好這些問題，數控仿真軟件對于數控專業的實操教學，就會有很大的利處。

（作者單位：廣東省惠州商貿旅游高級職業技術學校）