【摘要】 數(shù)控實(shí)踐指導(dǎo)教師在數(shù)控實(shí)踐教學(xué)中學(xué)生多、數(shù)控設(shè)備少這樣的情況下，引入數(shù)控仿真軟件進(jìn)行輔助教學(xué)，解決了數(shù)控實(shí)踐教學(xué)中因設(shè)備不足實(shí)訓(xùn)效率低，保證了實(shí)訓(xùn)教學(xué)中學(xué)生安全問(wèn)題，提高了學(xué)生數(shù)控編程能力和數(shù)控機(jī)床的利用率。

【關(guān)鍵詞】 數(shù)控仿真;實(shí)踐教學(xué);數(shù)控加工

一、引言

隨著現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，企業(yè)數(shù)控機(jī)床利用率的大幅度提高，數(shù)控設(shè)備在生產(chǎn)加工的各個(gè)領(lǐng)域得到了越來(lái)越廣泛的應(yīng)用。因此，培養(yǎng)一大批數(shù)控技術(shù)高級(jí)應(yīng)用型人才，是我國(guó)振興機(jī)械工業(yè)的關(guān)鍵。由于數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，學(xué)校建立機(jī)床類型齊、系統(tǒng)全的實(shí)訓(xùn)基地，多則達(dá)百萬(wàn)甚至千萬(wàn)。所以探索一種新的數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)方法早已是數(shù)控專業(yè)教師研究的課題，把數(shù)控加工仿真軟件與實(shí)際機(jī)床操作有機(jī)結(jié)合起來(lái)，是解決這一難題的有效途徑。

二、傳統(tǒng)數(shù)控實(shí)訓(xùn)存在的問(wèn)題

1.設(shè)備不足，工位短缺，系統(tǒng)單一。數(shù)控機(jī)床實(shí)訓(xùn)與其他專業(yè)實(shí)訓(xùn)相比具有特殊性，數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，一臺(tái)經(jīng)濟(jì)型數(shù)控車床售價(jià)在10萬(wàn)左右，很多學(xué)校一臺(tái)機(jī)床實(shí)訓(xùn)人數(shù)在10人以上，大部分同學(xué)只能在機(jī)床旁邊看，沒(méi)有充足的時(shí)間來(lái)動(dòng)手，實(shí)訓(xùn)效果差，且機(jī)床系統(tǒng)單一。

2.學(xué)生及機(jī)床的安全難以保證。數(shù)控機(jī)床是一種昂貴的機(jī)電一體化的新型設(shè)備，在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中，初學(xué)者往往會(huì)因?yàn)椴僮魇д`或者程序編制出現(xiàn)錯(cuò)誤，導(dǎo)致崩刀、撞刀、工件報(bào)廢、損傷機(jī)床，甚至對(duì)學(xué)生人身造成傷害，機(jī)床的精度嚴(yán)重受到影響。

3.教學(xué)成本高。一節(jié)實(shí)訓(xùn)課下來(lái)，實(shí)習(xí)材料費(fèi)、機(jī)床保養(yǎng)費(fèi)、設(shè)備維護(hù)費(fèi)、刀量具費(fèi)用、機(jī)床磨損等一系列費(fèi)用，相對(duì)傳統(tǒng)理論課是一筆相當(dāng)大的費(fèi)用。

4.缺乏動(dòng)手能力強(qiáng)的教師。高校教師具有非常豐富的理論教學(xué)經(jīng)驗(yàn)，但他們對(duì)機(jī)床的性能、切削參數(shù)的設(shè)置、磨刀等現(xiàn)場(chǎng)加工的經(jīng)驗(yàn)就顯得有點(diǎn)不足。為保證實(shí)習(xí)的安全，兩個(gè)實(shí)習(xí)工位必須安排一位教師，這就需要大量的實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師。

三、數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控實(shí)習(xí)教學(xué)中的具體應(yīng)用

數(shù)控加工仿真軟件是為學(xué)校實(shí)訓(xùn)教學(xué)的需求而開(kāi)發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真系統(tǒng)，應(yīng)用計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)對(duì)數(shù)控機(jī)床整個(gè)操作加工過(guò)程用三維或者二維圖形的方式演示出來(lái)。與實(shí)際機(jī)床的真實(shí)情況完全一樣。鑒于數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中有著積極的作用，江西理工大學(xué)南昌校區(qū)2009年新建數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)室，購(gòu)置60個(gè)節(jié)點(diǎn)的數(shù)控仿真軟件，該軟件經(jīng)過(guò)一個(gè)學(xué)期的使用，實(shí)踐證明，合理使用仿真軟件進(jìn)行教學(xué)是非常經(jīng)濟(jì)有效的。作用表現(xiàn)在以下幾個(gè)方面:

1.增加實(shí)習(xí)操作工位，彌補(bǔ)機(jī)床不足、系統(tǒng)單一。以江西理工大學(xué)南昌校區(qū)為例，學(xué)校2006年始建數(shù)控實(shí)訓(xùn)基地，基地加工型設(shè)備有:6臺(tái)數(shù)控車床，2臺(tái)數(shù)控銑床，1臺(tái)加工中心，當(dāng)時(shí)花費(fèi)近300萬(wàn)元，三年制高職數(shù)控技術(shù)與應(yīng)用專業(yè)每屆有3個(gè)班，共180余人，加上機(jī)電、模具專業(yè)也要參加數(shù)控實(shí)訓(xùn)，共10個(gè)班，近550人。實(shí)習(xí)工位嚴(yán)重不足，實(shí)習(xí)時(shí)間難以保證，嚴(yán)重影響實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果。2009年數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室建立后，每個(gè)學(xué)生能操作一臺(tái)電腦，可以有充足的時(shí)間來(lái)進(jìn)行模擬操作、熟悉機(jī)床、加工零件，一套仿真軟件有FANUC、西門(mén)子、華中、廣州數(shù)控等多種系統(tǒng)，學(xué)生又能在掌握一種系統(tǒng)的前提下熟悉其他系統(tǒng)。

2.操作安全。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)采用虛擬技術(shù)，學(xué)生在計(jì)算機(jī)上模擬操作機(jī)床，出現(xiàn)編程錯(cuò)誤、操作失誤，也不會(huì)損壞工具、機(jī)床，更不會(huì)危害到同學(xué)們的人身安全，學(xué)生可以大膽嘗試，吸取大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，減少實(shí)習(xí)初期的畏懼心理。依據(jù)軟件出現(xiàn)的報(bào)警提示，改正錯(cuò)誤，從而提高實(shí)訓(xùn)效率。

3.節(jié)約教學(xué)成本。節(jié)約了實(shí)訓(xùn)過(guò)程中的材料費(fèi)、機(jī)床保養(yǎng)費(fèi)、設(shè)備維護(hù)費(fèi)、刀量具費(fèi)用等。數(shù)控仿真中，虛擬毛坯、虛擬刀具、虛擬機(jī)床、虛擬加工、虛擬切削等等，極大地降低了實(shí)訓(xùn)的消耗，節(jié)約了實(shí)習(xí)成本。

4.彌補(bǔ)師資不足。在機(jī)床上實(shí)訓(xùn)，一位教師僅能照看到2～3臺(tái)機(jī)床上的學(xué)生，照顧一臺(tái)機(jī)床的時(shí)候，還要擔(dān)心其他機(jī)床的安全問(wèn)題。而且現(xiàn)場(chǎng)講課噪聲大，同樣的問(wèn)題需要重復(fù)講，效率不高，而在仿真實(shí)驗(yàn)室，僅需要一名教師就可以指導(dǎo)60余名學(xué)生進(jìn)行仿真學(xué)習(xí)，且不用擔(dān)心出現(xiàn)安全問(wèn)題。

因此，將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用到教學(xué)中，充分發(fā)揮其優(yōu)勢(shì)，科學(xué)、有效的探索出一種新型的數(shù)控實(shí)訓(xùn)模式，是非常有必要的。

參考文獻(xiàn)

[1]吳明明.數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的點(diǎn)點(diǎn)思考.現(xiàn)代企業(yè)教育.2009(2):80～81

[2]趙春陽(yáng).中職學(xué)校數(shù)控實(shí)習(xí)中仿真教學(xué)軟件的應(yīng)用.科協(xié)論壇.2009(3):79

[3]毛云秀.淺談數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在實(shí)習(xí)教學(xué)中的應(yīng)用.沈陽(yáng)工程學(xué)院學(xué)報(bào).2009，5(3):423～424

[4]廉良沖.數(shù)控加工仿真軟件的應(yīng)用.吉林省教育學(xué)院學(xué)報(bào).2009，25(07):149～150