周家領(lǐng)

【摘 要】本文主要論述了數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)領(lǐng)域的應(yīng)用，分析了仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)及存在的問(wèn)題和不足，提出了相應(yīng)的改進(jìn)措施。

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工；仿真軟件；優(yōu)勢(shì)不足；改進(jìn)措施。

現(xiàn)如今，科學(xué)技術(shù)不斷發(fā)展，數(shù)控技術(shù)在制造領(lǐng)域得到了日新月異的發(fā)展和壯大，各種型號(hào)及各種系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造領(lǐng)域應(yīng)用越加廣泛，因此，為企業(yè)培養(yǎng)數(shù)控技術(shù)高級(jí)應(yīng)用型人才，是職業(yè)院校的迫切任務(wù)。職業(yè)院校如何利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)更是處在探索階段，因此有必要對(duì)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行科學(xué)的分析，明確其優(yōu)勢(shì)與不足，在數(shù)控教學(xué)中運(yùn)用數(shù)控仿真軟件，會(huì)收到很好的數(shù)控培訓(xùn)效果。

1. 仿真軟件的介紹

數(shù)控仿真軟件是通過(guò)計(jì)算機(jī)，將需要加工的零件通過(guò)三維圖形或者二維圖形的方式演示出來(lái)的軟件。目前，市場(chǎng)上常見(jiàn)的有上海宇龍、南京斯沃等數(shù)控仿真軟件，它們都能完成以下操作：編程、定義毛坯、刀具準(zhǔn)備、基準(zhǔn)測(cè)量、 G代碼處理、面板操作等；配置要求低，只需要仿真軟件和要求不是很高的計(jì)算機(jī)，并與計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)兼容；操作的安全性很高，不需要購(gòu)買原材料、刀具等，投入資金少，占地小，減少資源浪費(fèi)；為師生的交互提供了方便等?，F(xiàn)在很多仿真軟件在網(wǎng)上都有下載或者試用版本，如果考慮到節(jié)約投入成本，這些軟件對(duì)于數(shù)控教學(xué)而言還是非常實(shí)用。下面就本人在數(shù)控教學(xué)中的使用情況談一些我的看法。

2.仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)

2.1改變了傳統(tǒng)的枯燥、抽象的數(shù)控教學(xué)方式.

傳統(tǒng)的教學(xué)是“先理論，后實(shí)踐”，在理論教學(xué)階段對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)數(shù)控加工非?？菰餆o(wú)味，尤其是數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)、工作原理等方面難于消化。仿真軟件在數(shù)控理論教學(xué)方面可以直接通過(guò)結(jié)構(gòu)三維圖去直觀學(xué)習(xí)，從不同角度對(duì)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)進(jìn)行觀察，從而也了解了機(jī)床的工作原理，結(jié)合理論講解圖文并茂.學(xué)生尤如身臨真實(shí)的車間。從而達(dá)到了化繁為易的教學(xué)目的。仿真軟件的引入便解決了教師這種困境。只要我們將完整的程序輸入仿真軟件，它就可以以單純路徑模擬和實(shí)際加工兩種形式運(yùn)行程序。學(xué)生不僅可以從中看出每條指令所代表的意義還可以驗(yàn)證程序的對(duì)錯(cuò)，2.2減輕了學(xué)校數(shù)控設(shè)備的建設(shè)難度，節(jié)約了教學(xué)成本

數(shù)控機(jī)床是高精密高自動(dòng)化加工設(shè)備，種很多，價(jià)格昂貴，一臺(tái)普通數(shù)控機(jī)床一般在10―20萬(wàn)，一臺(tái)小型加工中心價(jià)格一般在15―30萬(wàn)左右，進(jìn)口的數(shù)控機(jī)床價(jià)格多達(dá)上百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)。使用數(shù)控仿真軟件.大大減少占用機(jī)床時(shí)間，降低實(shí)訓(xùn)的消耗，從而降低教學(xué)成本，從而也更安全。

2.3提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情

一般來(lái)說(shuō)，職業(yè)院校的學(xué)生的知識(shí)水平較低，而數(shù)控教學(xué)理論知識(shí)抽象、枯燥、乏味，使用數(shù)控仿真軟件，使很多知識(shí)更生動(dòng)、直觀，例如對(duì)刀、程序的輸入與驗(yàn)證等。應(yīng)用仿真軟件，可以直觀的看到操作過(guò)程，讓學(xué)生在“學(xué)中做，做中學(xué)”。這樣能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情，開發(fā)了學(xué)生發(fā)現(xiàn)問(wèn)題、分析問(wèn)題、解決問(wèn)題的能力。

2.4降低了安全隱患

數(shù)控機(jī)床價(jià)格昂貴，初學(xué)者在數(shù)控實(shí)際操作過(guò)程中，沒(méi)有經(jīng)驗(yàn)，如果直接到數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行實(shí)操，很容易出現(xiàn)打刀、撞機(jī)等現(xiàn)象，甚至對(duì)機(jī)床和操作者造成傷害。數(shù)控仿真仿真軟件，是利用計(jì)算機(jī)模擬實(shí)際的加工過(guò)程。操作者可以通過(guò)仿真軟件熟悉數(shù)控機(jī)床操作面板，可以放心驗(yàn)證，強(qiáng)化練習(xí)，全面提高學(xué)生的編程能力。

2.5教學(xué)效果明顯改善

在數(shù)控教學(xué)中使用仿真軟件，學(xué)生有更多練習(xí)時(shí)間，學(xué)習(xí)過(guò)程中，遇到問(wèn)題，學(xué)生可以先獨(dú)立思考，也可以和同學(xué)探討。以往實(shí)踐操作時(shí)，一教師示范操作并講解，下面幾十名學(xué)生聽課，現(xiàn)場(chǎng)噪音大，聽課人多，影響效果。使用數(shù)控仿真軟件，教師可以錄制講解過(guò)程，然后反復(fù)播放，使每位學(xué)生都能看清楚操作的步驟及順序，然后學(xué)生獨(dú)立操作，訓(xùn)練學(xué)生實(shí)習(xí)操作的技能技巧，教師針對(duì)性對(duì)不同學(xué)生進(jìn)行指導(dǎo)與訓(xùn)練，教學(xué)效果明顯改善。

3.存在的問(wèn)題及措施

3.1教學(xué)中只注重軟件仿真訓(xùn)練，忽視實(shí)訓(xùn)操作

仿真加工時(shí)，學(xué)生無(wú)法充分體會(huì)安全操作的重要性。在教學(xué)的過(guò)程中，教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)規(guī)范操作，安全第一，強(qiáng)調(diào)仿真加工與實(shí)際操作的區(qū)別，讓學(xué)生牢牢記住安全第一，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是一種模擬軟件，它不可能完全代替實(shí)訓(xùn)。必須合理安排仿真教學(xué)和實(shí)操教學(xué)，在教學(xué)中將仿真訓(xùn)練與實(shí)踐操作訓(xùn)練有機(jī)結(jié)合。

3.2仿真加工中很難合理選擇切削三要素及加工工藝參數(shù)

仿真軟件在對(duì)加工過(guò)程的模擬過(guò)程中，無(wú)法真實(shí)反應(yīng)刀具切削的實(shí)際狀態(tài)，加工完成時(shí)，零件的加工精度和加工表面質(zhì)量不能準(zhǔn)確展示出來(lái)。因此，在教學(xué)中，教師要詳細(xì)講解影響工件加工精度的一些主要因素，仿真加工時(shí)嚴(yán)格按照操作規(guī)程操作，使學(xué)生養(yǎng)成一種嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ鲬B(tài)度。

3.3數(shù)控仿真教學(xué)和實(shí)踐教學(xué)差異大，避免發(fā)生安全事故

數(shù)控仿真軟件與實(shí)際機(jī)床還存在一定差異。例如仿真時(shí)，鉆頭也可以進(jìn)行輪廓及形腔加工，而在實(shí)際加工中，鉆頭只能鉆孔。又如仿真對(duì)刀，采用G00快速對(duì)刀，軟件會(huì)提示可能撞刀，而在實(shí)際加工中，是不允許快速對(duì)刀的。仿真時(shí)工藝參數(shù)設(shè)置的不合理，模擬加工一樣進(jìn)行加工等等。教學(xué)中，教師要反復(fù)強(qiáng)調(diào)易出錯(cuò)的地方，避免實(shí)操時(shí)，出現(xiàn)安全事故。

3.4很難正確處理仿真系統(tǒng)中存在的問(wèn)題

目前，我國(guó)數(shù)控加工仿真軟件的功能還不是很完善，如有些功能不識(shí)別，易死機(jī)，運(yùn)行速度慢等等，教學(xué)過(guò)程中，教師要提前將軟件的主要缺陷告知學(xué)生，并將使用軟件時(shí)所遇到的問(wèn)題及時(shí)反饋給軟件廠家，以便廠家予以改進(jìn)。

由此可見(jiàn)，數(shù)控仿真軟件有其自身的優(yōu)點(diǎn)，也有不足，我們數(shù)控專業(yè)教師在教學(xué)中合理運(yùn)用數(shù)控仿真軟件，不僅可以降低教學(xué)成本，增加學(xué)生的加工練習(xí)時(shí)間，還可以拓展學(xué)生的知識(shí)面，很好的適應(yīng)企業(yè)的需求，達(dá)到良好的教學(xué)效果。

4.參考文獻(xiàn)

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[3]張紅英 《數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床教學(xué)實(shí)踐中的應(yīng)用》交通職業(yè)教育，2006，.

[4]上海宇龍數(shù)控仿真軟件使用說(shuō)明書. 2008