淺談數(shù)控仿真技術(shù)在實訓教學中的應用

胡震

摘 要：隨著我國科技的不斷發(fā)展進步，數(shù)控仿真技術(shù)已經(jīng)應用在各個領域中，尤其是在數(shù)控教學中。如何運用數(shù)控仿真技術(shù)有效提高教學質(zhì)量，這一問題長時間困擾著廣大教師。本文試通過論述數(shù)控仿真軟件在教學過程中的應用，對數(shù)控仿真軟件進行簡單介紹，闡述數(shù)控仿真軟件在教學中的重要作用，提出建設性教學思路和方案，豐富教學手段，提高教學質(zhì)量，加快數(shù)控專業(yè)人才的培養(yǎng)速度。

關鍵詞：數(shù)控仿真技術(shù)；軟件多元化；教學應用

為了給企業(yè)輸送數(shù)控專業(yè)人才，振興我國機械制造產(chǎn)業(yè)，各大職業(yè)學校都開設了數(shù)控專業(yè)類的課程。這類課程實踐性強，要求學生具有一定的操作能力。但大部分學校受到實訓設備品種單一、數(shù)量稀少、資金不足的限制，無法滿足學生的實訓需求，為了保證學生能夠得到足夠的實際操作訓練，采用數(shù)控仿真軟件代替數(shù)控設備是一個很好的選擇。

一、數(shù)控仿真技術(shù)的概念

數(shù)控加工仿真技術(shù)模擬數(shù)控機床操作全過程和加工運行狀態(tài)的功能，將加工過程用二維實體圖形或者三維實體圖形的方式展示出來。其既能進行數(shù)控編程的教學又可以實現(xiàn)機床操作的實訓教學，使原來需要在數(shù)控設備上完成的大部分教學功能可以在這個模擬環(huán)境中實現(xiàn)，在獲得良好教學效果的同時，又可避免操作失誤造成設備的損壞甚至人身事故。

二、數(shù)控仿真軟件在教學中的應用

1.數(shù)控仿真軟件的多元化

目前我國數(shù)控機床系統(tǒng)的種類和生產(chǎn)廠家眾多，數(shù)控仿真軟件基本涵蓋了常見的數(shù)控機床和主流的數(shù)控系統(tǒng)。教學時可根據(jù)需要選擇相應的機床和系統(tǒng)對學生進行授課，提高學生對不同數(shù)控機床及系統(tǒng)的操作能力，使學生進入企業(yè)后能夠較快地融入生產(chǎn)。

2.數(shù)控仿真軟件投入低，可彌補設備的不足

采購大量數(shù)控機床來滿足學生實踐學習的需求對于大部分職業(yè)學校來說都是難以實現(xiàn)的，其高昂的成本和維修費用使人望而卻步。利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進行數(shù)控機床實訓教學活動，使投入在教學機床設備上的資金大幅度減少，同時給學生提供更加充裕的上機時間，增強了學生對機床設備的熟悉度，提升了培訓效率。使用數(shù)控仿真軟件進行教學，更加低耗環(huán)保，減少了培訓所需的材料及能源，降低了成本。

3.安全可靠，便于學生學習，增強教學效果

數(shù)控仿真系統(tǒng)的核心是數(shù)控虛擬機床，它完全模擬零件的實際切削過程，同時能檢驗程序正確與否，并用三維實體動畫實時模擬顯示程序路徑和工件實體圖形，真實地再現(xiàn)了零件的加工過程。學生在初次操作數(shù)控加工系統(tǒng)時，經(jīng)常有誤操作行為，這些行為可能會引起機床的損害及人身安全隱患。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)最大的優(yōu)勢是既不會損壞機床，也保證了學生的人身安全。

三、數(shù)控仿真技術(shù)在教學中應用的不足

雖然在數(shù)控教學中使用數(shù)控仿真軟件擁有很多優(yōu)點，但仍不能完全取代數(shù)控設備。這是因為數(shù)控仿真軟件終究只是對數(shù)控操作及加工過程的模擬，模擬必然會與實際操作有所區(qū)別。

1.缺乏真實感，易造成學生安全意識淡薄

在機床實際加工過程中，操作人員必須嚴格按照相關專業(yè)安全操作規(guī)程進行操作，同時能根據(jù)機床在不同時期，不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音做出判斷，及時調(diào)整加工參數(shù)，以使機床能正常運行。然而，在仿真加工中，一些嚴格的、基本的操作規(guī)程并未按規(guī)定來實施，如操作時須穿工作服、勞保鞋；加工過程中對安全操作不重視，隨意將手和頭伸進機床中、加工前關閉機床安全門等；在練習時，即使出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象也不以為然。長此以往，將使學生形成不良習慣，對操作安全意識淡薄。因此，教師在平時的教學中要強調(diào)安全操作規(guī)范，重點講解仿真加工與實際加工的區(qū)別。

2.容易使學生產(chǎn)生錯覺，降低教學質(zhì)量

在數(shù)控仿真系統(tǒng)上加工工件時，只要吃刀深度不大于刀刃長度就可以模擬切削，而在數(shù)控機床上實際加工時，則會因為受到機床、刀具、材料等因素的影響，不可能選取太大吃刀深度進行加工。工件的裝夾、刀具的校準、主軸的轉(zhuǎn)速、進給量的大小等都與實際操作有差異。實際加工中對于工件的加工精度都會有嚴格的要求，而要達到這些精度的要求，需要采用合理的加工工藝，這些在仿真軟件中是無法做到的。所以，長期使用數(shù)控仿真軟件教學，容易使學生產(chǎn)生錯覺，從而影響教學質(zhì)量。

四、結(jié)語

數(shù)控仿真技術(shù)在教學中的廣泛應用，既能彌補職業(yè)學校設備的不足，節(jié)省成本，又能豐富教學手段，提高教學質(zhì)量，加快數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)速度。盡管相比于直接在數(shù)控設備上實踐學習仍有不足之處，但也有其獨特的優(yōu)勢，值得推廣。

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