[摘 要]：本文通過對數(shù)控仿真系統(tǒng)的實踐及認(rèn)識，分析了中等職業(yè)學(xué)校傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的不足，提出利用數(shù)控仿真系統(tǒng)改善數(shù)控教學(xué)，激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，提高了教學(xué)質(zhì)量，真正做到“教——學(xué)——做”一體化教學(xué)。

[關(guān)鍵詞]：中等職業(yè)教育 數(shù)控仿真系統(tǒng) 分組學(xué)習(xí)

當(dāng)前，我國現(xiàn)代化建設(shè)進(jìn)程不斷加快，數(shù)控技術(shù)的廣泛應(yīng)用給傳統(tǒng)制造生產(chǎn)方式、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)和產(chǎn)業(yè)結(jié)構(gòu)帶來了深刻的變化，數(shù)控人才也成為市場的急需人才，如何又快又好的培養(yǎng)出即掌握數(shù)控編程技術(shù)，又熟悉數(shù)控操作的技能型人才，已成為當(dāng)前中等職業(yè)教育面臨的主要問題之一，運用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)結(jié)合實際機(jī)床操作是解決這一問題的有效途徑。

一、傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)情況分析

1、數(shù)控機(jī)床成本較高、投入較大

數(shù)控機(jī)床是集高速化、高精度化、功能復(fù)合化及控制智能化為一體的機(jī)床，型號眾多，操作系統(tǒng)種類繁雜，而且數(shù)控車床、數(shù)控加工中心價格相對普通機(jī)床要高出很多，這些設(shè)備成本高，更新快，對于一般的中等職業(yè)學(xué)校來說很難承擔(dān)得起。

2、數(shù)控機(jī)床消耗較大

數(shù)控機(jī)床精度高，靈敏度高，操作過程中一旦出現(xiàn)失誤，有可能造成機(jī)床精度降低或者報廢。對于中職學(xué)校來說，學(xué)生大都是初學(xué)者，操作過程中難免出現(xiàn)疏忽錯誤，機(jī)床自動運行時，容易造成設(shè)備損壞甚至人身事故。

3、數(shù)控編程驗證困難

傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)方法是，教師先講解指令，然后學(xué)生編程，對于學(xué)生編出的程序正確與否，全憑教師批改來驗證。而且學(xué)生如果要更好的學(xué)習(xí)編程，須加大練習(xí)數(shù)量，這時學(xué)習(xí)的結(jié)果未必都能得到驗證，降低學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性。

4、數(shù)控實操教師任務(wù)量大

傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)是將學(xué)生分成5～6人一組，由老師帶領(lǐng)在實訓(xùn)機(jī)床前，對著操作面板、按鈕逐一講解，全班若30人，教師需要講解5～6遍，實訓(xùn)基地環(huán)境嘈雜，須得保證每名學(xué)生都聽到講解內(nèi)容，因此教師勞動量巨大，浪費課程時間多，且并不能保證每名學(xué)生在課堂上都能親自動手練習(xí)，教學(xué)效果大大打了折扣。

為了解決以上問題，在降低成本、改進(jìn)教學(xué)方法，改善教學(xué)手段的基礎(chǔ)上，引進(jìn)數(shù)控仿真系統(tǒng)。

二、數(shù)控仿真系統(tǒng)的特點及實際應(yīng)用

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是基于虛擬現(xiàn)實的仿真軟件。九十年代初，源自美國的虛擬技術(shù)是一種富有價值的工具，它可提升傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)的層次，挖掘其潛力。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在改造傳統(tǒng)產(chǎn)業(yè)上的價值體現(xiàn)于：用于產(chǎn)品設(shè)計與制造，可以降低成本，避免新產(chǎn)品開發(fā)的風(fēng)險；用于產(chǎn)品演示，可借多媒體效果吸引顧客、爭取訂單；用于培訓(xùn)，可用“虛擬設(shè)備”來增加員工的操作熟練程度，提高培訓(xùn)效率和成本。

目前，國內(nèi)數(shù)控仿真系統(tǒng)主要有：上海宇龍、北京斐克、廣州超軟、南京宇航等。筆者所在的學(xué)校采用了上海宇龍軟件工程有限公司的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)可以實現(xiàn)對數(shù)控車床、數(shù)控銑床及數(shù)控加工中心加工全過程的仿真，其中包括毛坯、夾具、刀具的定義與選用，零件基準(zhǔn)測量和設(shè)置，數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試，加工仿真以及各種加工錯誤檢測功能。數(shù)控仿真系統(tǒng)具有如下特點：

1、數(shù)控仿真系統(tǒng)可以彌補數(shù)控設(shè)備、資金的不足

中等職業(yè)學(xué)校不能一一配備十幾萬甚至數(shù)十萬的數(shù)控加工設(shè)備，但可以利用現(xiàn)有的微機(jī)室，再花幾萬元購置一套數(shù)控仿真系統(tǒng)，這樣學(xué)生就可以每人一機(jī)，同樣能夠滿足教學(xué)要求。我校利用現(xiàn)有的微機(jī)室又購買了一個有40個節(jié)點的數(shù)控仿真軟件，可以同時滿足40名學(xué)生同時上機(jī)操作，使學(xué)生很快上手，大大提高了學(xué)習(xí)效率。

2、數(shù)控仿真系統(tǒng)降低數(shù)控實訓(xùn)費用

在仿真系統(tǒng)上教學(xué)，沒有實際的機(jī)床、刀具、材料及能源的消耗，特別是初學(xué)者，若直接在機(jī)床上操作，出現(xiàn)誤操作是不可避免的，這樣加速了昂貴機(jī)床的損耗，甚至使機(jī)床報廢，也能避免學(xué)生出現(xiàn)安全隱患。而在學(xué)生熟悉了正確的仿真系統(tǒng)操作之后，再到真實的機(jī)床上操作，大大降低了操作的失誤率，也降低了能耗。

3、利用數(shù)控仿真系統(tǒng)教學(xué)，教學(xué)效果形象生動，教學(xué)成果驗證便利

比如“對刀”過程，以往教學(xué)在課堂黑板上繪圖演示，學(xué)生總覺得枯燥抽象，不能理解刀具是如何運動，工件又是如何移動，如果通過仿真系統(tǒng)進(jìn)行演示教學(xué)，刀具和工件的運動軌跡一目了然，同時學(xué)生還可以自己動手同步練習(xí)，加深了學(xué)習(xí)內(nèi)容的印象，更激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，真正做到理論和實踐統(tǒng)一。

諸如以前學(xué)生對自己所編的程序正確與否只能通過教師批改作業(yè)來發(fā)現(xiàn)，這種方法教師檢查程序需逐個程序段查閱，內(nèi)容多且繁瑣，一些在機(jī)床上無法通過的書寫錯誤也不易查出，而這些問題在實際編程中是十分必要的，如果運用數(shù)控仿真系統(tǒng)，學(xué)生可自行運行程序進(jìn)行檢查，自己發(fā)現(xiàn)問題，自己思考解決。

再如工件坐標(biāo)和機(jī)床坐標(biāo)、G指令、M指令等的講解都可以利數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)同步教學(xué)，使抽象內(nèi)容形象化，大大提高了教學(xué)質(zhì)量。

4、利用數(shù)控仿真系統(tǒng)教學(xué)，減少了教師工作強度，促進(jìn)了師生互動交流

指導(dǎo)教師在講解編程指令運用時，每講完一個指令及其應(yīng)用舉例，就可以利用“紅蜘蛛”教學(xué)控制軟件將習(xí)題從教學(xué)機(jī)發(fā)送到學(xué)生機(jī)上，讓學(xué)生自行動手練習(xí)、調(diào)試?？梢圆捎梅纸M學(xué)習(xí)，將學(xué)生分成5～6人一組的學(xué)習(xí)小組，每一小組調(diào)試出一個結(jié)果，完后各小組進(jìn)行比較，驗證最終結(jié)果正確與否，教師最終發(fā)送標(biāo)準(zhǔn)答案讓其對照，并分析每小組成果正誤利弊，表揚答案正確的學(xué)生，并引導(dǎo)學(xué)生進(jìn)行下一步思索，讓其思考該項目還有哪些缺點和不足，從而促進(jìn)其創(chuàng)新能力的提高。在師生互動教學(xué)過程中，真正做到“教——學(xué)——做”一體化教學(xué)，讓學(xué)生積極參與到教學(xué)活動中去，這樣，學(xué)生的學(xué)習(xí)效果和處理問題的能力得到了提高。

三、運用數(shù)控仿真系統(tǒng)需注意的問題及應(yīng)對方法

1、數(shù)控仿真系統(tǒng)只是加工過程的模擬，而非真實的加工現(xiàn)場，沒有機(jī)床運行的聲音及切屑的排出等，學(xué)生沒有實際切削加工的感受。因此，容易忽視切削用量的選擇、刀具的選用及零件的裝夾等，對此教師應(yīng)引起足夠的重視，在教授數(shù)控仿真系統(tǒng)時，應(yīng)強調(diào)實際操作時的注意事項。

2、數(shù)控仿真系統(tǒng)只能作為初級培訓(xùn)工具，讓學(xué)生快速的熟悉數(shù)控機(jī)床操作流程及步驟，方便驗證程序編寫的正誤，它是提高數(shù)控學(xué)習(xí)的一種輔助手段，而不能拋開實際機(jī)床的學(xué)習(xí)。因此，在教學(xué)中應(yīng)合理安排仿真教學(xué)和實操教學(xué)的時間，充分發(fā)揮數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用，做到仿真教學(xué)既客觀又科學(xué)。

四、結(jié)語

數(shù)控仿真系統(tǒng)在中職數(shù)控教學(xué)理論教學(xué)中廣泛應(yīng)用，大大提高了學(xué)生課堂學(xué)習(xí)的興趣，改善了教學(xué)師的教學(xué)質(zhì)量，很大程度上幫助學(xué)生了解和掌握數(shù)控機(jī)床的操作過程，為學(xué)生實習(xí)操作打下了良好的基礎(chǔ)，起到了事半功倍的效果，值得廣泛推廣和應(yīng)用。

參考文獻(xiàn)：

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