論機械加工仿真軟件與理論結合的重要性

羅珍

（江蘇澤達職業技術學院，江蘇 宿遷223800）

1 引言

如何把機電一體化理論教學與實踐教學有機結合起來，調動學生的學習興趣和積極性，是一個值得深刻探討和不斷實踐的問題。

1.1 傳統的機械加工理論教學模式

理論教學，是目前各學科的最基本的教學方式，但對于機電一體化專業來說，理論僅僅是其中的一部分，更重要的是實踐操作，培養學生的動手操作能力很有必要，當然，理論教學也是必不可少的一部分。

1.2 理論學習是當前各個階段教育的主要手段

它主要培養學生對基礎知識的扎實理解，可以直觀地向學生呈現知識。對部分知識點的掌握只停留在簡單記憶背誦的層面上，忽視知識的應用層面，忽視知識的系統性。

2 如何提高學生對機械加工的實訓操作能力

如何激發學生積極主動學習，提高學生對機械加工的實訓操作能力，這也是科學探究新課程的方向和標準提倡的一種非常重要的學習方式。

2.1 利用現代信息科學技術，促進學生自主學習

機電一體化專業的基礎課有“機械制圖”“機械基礎”“機械設計”等，這些課程是現代職業教育制造類專業的重要技能工具課程和專業技術基礎課程，是應用型高技能人才的通用職業技能之一，模擬數控仿真加工技術已經在制造企業中得到普遍使用。為促進學生自主學習，需改變傳統的教學模式，利用其他的教學手段和方法豐富教學課堂。

2.2 職業院校機械加工類的課程改革勢在必行

通過學習斯沃數控仿真軟件的加工操作技能，提高相應專業的職業技能，從而提高教學效率。目前機電一體化專業的基礎課程教學存在過于側重學習課程內容知識理論的問題，導致實際操作能力與理論課程脫節，零件加工的實際操作技術與課程內容看似相關，但實際加工零件卻無從下手。課程理論與加工實操脫離真實生產，“機械加工”只能被作為一門專業基礎課程，由此勢必造成一項工具性基礎技能的缺失和專業核心技能的弱化。

2.3 五年制高等職業教育為職業技能培養提供了良好的基礎條件

機電一體化專業的大部分學生必須要掌握機械圖，畫零件圖，加工零件，組裝機器的基本技能，特別是加工技能。只能在實際動手操作才能掌握，把課程理論知識結合實際加工操作，讓學生在實際動手操作中理解課程的理論知識，真正做到活學活用。想要實現理論課程與實際加工操作的結合，職業院校就要建立實踐教學基地，使之成為高職教育實施實踐教學活動的重要場所和載體，但實際建設實踐教學基地困難重重，實訓基地的場地、實訓設備、實訓耗材等都是耗資巨大的項目。

2.4 解決實訓基建設與學生實際操作的結合矛盾

利用計算機圖形顯示技術對數控加工過程進行模擬仿真，以取代或減少試切的方法可以解決這一問題，進而降低培訓與產品開發成本。通過對具體加工過程的數值模擬仿真分析，可以深入了解加工過程的機理，對于優化加工工藝、減少試驗、提高產品質量、降低加工成本等有很大意義，并能產生良好的經濟效益。模擬仿真可以解決許多加工過程中的問題，比如車削加工、銑床加工、鉆床加工等。為實際的加工工藝的改進和產品質量的提高提供重要依據。

3 學生利用斯沃數控仿真軟件模擬加工機械零件

SSCNC 是由南京斯沃軟件技術有限公司出品的一款功能強大的數控車銑及加工中心仿真軟件，該應用程序是結合機床廠家實際加工制造經驗與高校教學訓練一體所開發的，通過該軟件可以使學生達到實物操作訓練的目的，又可大大減少昂貴設備的投入。斯沃數控仿真軟件界面如圖1 所示。

圖1 斯沃數控仿真軟件界面

斯沃數控加工仿真軟件通過SSCNC 服務器注冊用戶名和密碼，可以在局域網的任何PC 上登錄SSCNC 網絡版，教師可以通過局域網集中管理和監控學生，時刻監控學生操作過程，及時解決操作過程中出現的任何問題，提高操作進度與加工效率。練習管理教師可以在SSCNC 服務器中添加和編輯練習。教師將練習包括圖片發送給學生。然后學生做出答案并傳回給教師。教師和學生通過SSCNC 服務器相互通信。網絡監視器SSCNC 服務器根據注冊信息記錄學生的操作信息。

4 應用網絡多媒體仿真軟件

研究網絡多媒體仿真軟件的應用，實現理論教學與技術實踐的有機結合，可促進教師與學生的有效交流，提高教學質量。

4.1 提高學生實際操作的動手能力和主動學習的積極性

模擬數控仿真軟件是采用應用虛擬現實技術與數控加工操作的仿真軟件，仿真技術是利用模型復現實際系統中發生的本質過程，通過對數控機床的操作過程和加工運行環境仿真，完成整個加工過程。原來需要在數控設備上才能完成的大部分加工工作可在這個虛擬制造環境中實現。

4.2 斯沃數控加工是利用數控車床、刀具、其他各種工藝裝備對零件進行加工的手段

軸類零件加工，如果采用傳統理論教學的模式，學生對軸類零件沒有主觀認識，更不清楚怎樣進行加工。通過模擬仿真軟件加工，與實際操作順序、加工效果是一樣的。

4.3 完成軸類零件的加工實訓

軸類零件具體情況如圖2 所示。

該零件結構較為復雜，加工面有圓弧、圓錐、槽、螺紋面，材料為45 鋼，無具體的熱處理和硬件要求。對圖樣上有尺寸精度要求的SR 為（12.5+0.05）mm、M30x1.57h7mm要嚴格控制精度。凹圓弧采用73°菱形外圓刀加工，球頭采用93°右手外圓刀加工，螺紋采用60°螺紋粗車刀加工，切槽刀的刀頭寬度為3 mm。根據加工要求選用5 把刀具，采用三爪卡盤裝夾，選工件回轉軸線及右側面的交點為程序原點，換刀點、程序七點與對刀點重合。編寫程序輸入并檢查程序，打開起動按鈕，模擬仿真軟件就開始加工。

圖2 軸類零件具體情況

5 數控加工仿真軟件的重要性

利用數控加工仿真軟件，通過實際加工操作，了解機床加工機械零件的順序。利用數控加工仿真軟件可使學習操作成本降低，沒有任何安全風險，在電腦里安裝一個數控加工仿真軟件，隨時可以學習，非常方便?？梢杂脭悼丶庸し抡孳浖兄茢悼爻绦颍部梢杂盟鼘W習數控編程和操作。但是數控加工仿真軟件不是萬能的，在工藝方面，數控加工仿真軟件不能提供任何幫助。