數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實(shí)訓(xùn)中的合理應(yīng)用

倪磊

摘 要： 數(shù)控仿真軟件已經(jīng)普遍應(yīng)用于數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中，規(guī)模性地使用軟件教學(xué)降低了教學(xué)中的事故率和設(shè)備損壞率。本文以斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用為基礎(chǔ)，分析應(yīng)用軟件的優(yōu)點(diǎn)和不足，進(jìn)而探討仿真軟件的合理應(yīng)用方法。

關(guān)鍵詞： 數(shù)控仿真技術(shù) 數(shù)控實(shí)訓(xùn) 合理應(yīng)用

先進(jìn)的加工技術(shù)可以造就強(qiáng)大的國(guó)家制造業(yè)，使國(guó)家立于強(qiáng)國(guó)之巔。近年來，隨著勞動(dòng)密集型產(chǎn)業(yè)逐漸被先進(jìn)制造業(yè)取代，中國(guó)數(shù)控設(shè)備所有量呈井噴狀態(tài)。數(shù)控機(jī)床用量的劇增，需要大批能夠進(jìn)行編程、操作和維護(hù)的技術(shù)人才，中等職業(yè)類學(xué)校大量開辦數(shù)控技術(shù)專業(yè)。許多學(xué)校實(shí)驗(yàn)室規(guī)模小、設(shè)備短缺，學(xué)生理論課時(shí)間大于實(shí)踐課。學(xué)校引入斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，可以有效解決學(xué)生實(shí)踐時(shí)間少這一問題。

一、使用數(shù)控仿真軟件的原因

1.數(shù)控機(jī)床數(shù)量少，專業(yè)學(xué)生多，實(shí)訓(xùn)工位不足。

我校數(shù)控專業(yè)學(xué)生有6個(gè)班246名在校生，每學(xué)期開數(shù)控實(shí)訓(xùn)課都得岔開上，學(xué)生實(shí)際能上機(jī)時(shí)間不足1個(gè)月。上課很多時(shí)候是1臺(tái)機(jī)床實(shí)訓(xùn)人數(shù)在5人以上，學(xué)生只能輪流上機(jī)操作，實(shí)訓(xùn)時(shí)間不夠充足，大大削弱了實(shí)訓(xùn)課的效果。

2.降低實(shí)踐操作中錯(cuò)誤率，提高學(xué)生實(shí)訓(xùn)中的安全性。

中職學(xué)生初次學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床時(shí)，對(duì)機(jī)床的操作不熟練，會(huì)有誤操作損壞機(jī)床和刀具的現(xiàn)象，甚至對(duì)學(xué)生人身安全造成傷害，這些都不是老師希望看到的。學(xué)校引進(jìn)斯沃仿真軟件后，仿真系統(tǒng)會(huì)對(duì)學(xué)生的操作進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)，指出錯(cuò)誤之處，很好地促進(jìn)實(shí)訓(xùn)教學(xué)安全進(jìn)行。

3.拓寬學(xué)生的就業(yè)面

我校現(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)為西門子802S、FANUC0I-TC，這兩款雖然為市面上主流系統(tǒng)，但是很多國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)，如廣數(shù)、華中系統(tǒng)在機(jī)床操作系統(tǒng)中也有很大占有率。往往工廠招聘時(shí)會(huì)附上要會(huì)這些國(guó)產(chǎn)系統(tǒng)的操作，經(jīng)過仿真系統(tǒng)的學(xué)習(xí)，學(xué)生可以順利應(yīng)聘，提高就業(yè)率。

二、斯沃仿真軟件介紹

我校使用的數(shù)控仿真軟件是南京斯沃軟公司開發(fā)的，該軟件主要是通過計(jì)算機(jī)創(chuàng)造與實(shí)際操作近乎相同的環(huán)境，將加工過程用動(dòng)態(tài)形式演示出來。仿真操作面板與機(jī)床實(shí)際操作面板可以完全吻合，通過軟件，學(xué)生可以在多媒體教室完成實(shí)訓(xùn)操作，實(shí)訓(xùn)過程變得安全。

三、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的實(shí)際應(yīng)用

我校已經(jīng)在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中使用斯沃仿真軟件多年，取得了很好的效果，已經(jīng)成為數(shù)控專業(yè)教學(xué)中不可缺少的部分。在數(shù)控教學(xué)中主要有以下幾點(diǎn)實(shí)際應(yīng)用：

1.使用仿真軟件方便教師對(duì)學(xué)生考核

數(shù)控實(shí)訓(xùn)車間場(chǎng)地小，上課期間學(xué)生較多，很難保證老師對(duì)學(xué)生的學(xué)習(xí)情況都能聽清、看清，教學(xué)效果不顯著。在多媒體教室使用多媒體軟件可以很好地進(jìn)行師生互動(dòng)，教師在自己的屏幕上可以看到每個(gè)學(xué)生的操作情況，及時(shí)地、針對(duì)性地指導(dǎo)。

2.使用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件進(jìn)行機(jī)床基本操作訓(xùn)練

在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中一開始是學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床面板功能、手動(dòng)車削、對(duì)刀操作。常規(guī)教學(xué)過程一般是將學(xué)生分組教學(xué)，每組5-6人，老師集中演示再分組指導(dǎo)。教學(xué)中場(chǎng)地環(huán)境嘈雜，空間有限，學(xué)生學(xué)習(xí)效果不好。每個(gè)班學(xué)生人數(shù)多，分組多，會(huì)讓老師的勞動(dòng)量增大，很難有機(jī)會(huì)針對(duì)性地指導(dǎo)。

使用數(shù)控仿真軟件可以完全模擬數(shù)控操作環(huán)境，可以在與真機(jī)一樣的操作面板上進(jìn)行訓(xùn)練。我校多媒體機(jī)房?jī)?nèi)有60多臺(tái)安裝仿真系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)，通過師生互動(dòng)軟件，可以在每位學(xué)生的電腦上顯示老師的操作過程，使老師看得清楚、聽得明白。學(xué)生聽完老師的講解后，可以馬上自己操作訓(xùn)練，同時(shí)老師可以巡回指導(dǎo)學(xué)生解決操作上的問題。經(jīng)過幾年實(shí)踐教學(xué)，此種使用模擬軟件教學(xué)的方法可以使學(xué)生很快熟練掌握數(shù)控機(jī)床的操作，效果很顯著。

3.使用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件進(jìn)行數(shù)控編程教學(xué)

我校在沒使用斯沃仿真軟件教學(xué)之前，老師一般是在教室進(jìn)行理論講解，然后學(xué)生進(jìn)行編程訓(xùn)練。學(xué)生檢驗(yàn)自己編寫的程序是否正確，唯一途徑是通過老師對(duì)學(xué)生的作業(yè)批改檢驗(yàn)。然而通過數(shù)控仿真軟件，學(xué)生可以將自己編寫的數(shù)控程序輸入仿真系統(tǒng)，并進(jìn)行模擬加工，通過能否加工出合格的產(chǎn)品檢驗(yàn)自己編寫的程序。學(xué)生可以實(shí)時(shí)觀察加工進(jìn)展情況，即使出現(xiàn)錯(cuò)誤，不會(huì)造成學(xué)生心理上的負(fù)擔(dān)，提高學(xué)生的參與度。

四、使用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件教學(xué)的有利之處

1.通過此種模式教學(xué)可以使專業(yè)教師提高教學(xué)水平，促進(jìn)教學(xué)模式轉(zhuǎn)變，使用仿真軟件的同時(shí)，需要老師進(jìn)行學(xué)習(xí)，提高教學(xué)水平。

2.使用仿真軟件可以有效避免教學(xué)事故的發(fā)生，保證學(xué)生的安全。學(xué)生在訓(xùn)練成熟后，在機(jī)床上訓(xùn)練，也可以大大降低因操作失誤造成的事故。同時(shí)在仿真系統(tǒng)上教學(xué)可以減少機(jī)床、刀具、材料的損耗，降低教學(xué)成本，解決因資金不足造成設(shè)備不夠用這一難題。

3.新穎的教學(xué)手段提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，轉(zhuǎn)變了學(xué)生在學(xué)習(xí)中的位置，使學(xué)生主動(dòng)地學(xué)習(xí)。學(xué)生在訓(xùn)練過程中不會(huì)因?yàn)椴僮魇д`，造成心理負(fù)擔(dān)不敢再操作機(jī)床，提高學(xué)生的積極性。

五、使用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件教學(xué)弊端及解決辦法

1.存在的弊端。使用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行教學(xué)時(shí)，部分學(xué)生首次接觸表現(xiàn)得很感興趣、很積極，學(xué)習(xí)效率高。但隨著知識(shí)學(xué)習(xí)的深入，這一部分學(xué)生會(huì)出現(xiàn)無所謂，上課不注意聽講的現(xiàn)象，削弱了學(xué)習(xí)總體效果。

斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件的使用有效解決日常教學(xué)中學(xué)生學(xué)習(xí)效率低和學(xué)校設(shè)備不足這些方面問題，但只能適時(shí)應(yīng)用此款軟件。很多學(xué)生進(jìn)行仿真訓(xùn)練表現(xiàn)很好，習(xí)慣在計(jì)算機(jī)上“實(shí)戰(zhàn)”，實(shí)踐操作時(shí)會(huì)出現(xiàn)很多問題，學(xué)習(xí)初期使用軟件進(jìn)行編程和操作訓(xùn)練，要及時(shí)轉(zhuǎn)為實(shí)踐操作訓(xùn)練。

仿真軟件是通過創(chuàng)設(shè)虛擬的加工場(chǎng)景，雖然能夠?qū)⒓庸ち慵倪^程呈現(xiàn)出來，但對(duì)學(xué)生給定的切削用量是否正確、工藝是否合理、產(chǎn)品表面質(zhì)量是否合格這些問題表現(xiàn)不夠明確。教學(xué)過程中會(huì)出現(xiàn)學(xué)生因?yàn)楹闷嫘某霈F(xiàn)的誤操作，也不顧進(jìn)給量是否合理直接切削。即使出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象，學(xué)生覺得沒什么不會(huì)造成傷害，實(shí)踐操作時(shí)，會(huì)出現(xiàn)類似情況，影響學(xué)習(xí)效果。

2.解決辦法。首先，進(jìn)行數(shù)控仿真教學(xué)之前，我校應(yīng)該先期安排學(xué)生進(jìn)行普車實(shí)訓(xùn)，讓學(xué)生熟悉切削用量，知道一切誤操作的后果，再者，教師在仿真實(shí)訓(xùn)期間要實(shí)時(shí)檢查學(xué)生的練習(xí)情況，發(fā)現(xiàn)故意造成撞刀的現(xiàn)象要提出批評(píng)，對(duì)學(xué)習(xí)消極現(xiàn)象加以引導(dǎo)。做到以上兩點(diǎn)的同時(shí)，教師要讓學(xué)生明白仿真軟件的實(shí)質(zhì)性，與實(shí)踐加工是有本質(zhì)區(qū)別。

六、總結(jié)

數(shù)控仿真軟件的使用為數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)提供了全新的教學(xué)手段，為教學(xué)改革提供便利之時(shí)，會(huì)產(chǎn)生一些弊端。教育者要積極解決問題，合理應(yīng)用軟件，使其達(dá)到事半功倍的教學(xué)效果，而不是讓仿真軟件成為“華而不實(shí)”的教學(xué)手段。

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