劉云玲

摘要:隨著數(shù)控加工在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用,數(shù)控操作者的大量培訓(xùn)便成為迫切的問題。各職業(yè)技術(shù)學(xué)校緊扣市場(chǎng)需求,大力發(fā)展數(shù)控加工專業(yè)。為了緩解學(xué)生多、數(shù)控設(shè)備少的矛盾,很多職業(yè)學(xué)校利用仿真加工軟件進(jìn)行數(shù)控加工的編程和操作訓(xùn)練,這樣不僅可迅速提高操作者的素質(zhì),而且安全可靠、費(fèi)用低。本文作者結(jié)合自身的教學(xué)實(shí)踐經(jīng)驗(yàn),淺談數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用方法和作用。

關(guān)鍵詞:數(shù)控仿真軟件；數(shù)控教學(xué)；應(yīng)用 中圖分類號(hào)：G718文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：B文章編號(hào)：1672-1578（2014）16-0289-011.數(shù)控仿真教學(xué)是新時(shí)期數(shù)控教學(xué)的需要

1.1隨著我國制造技術(shù)的飛速發(fā)展，CAD/CAM技術(shù)在機(jī)械行業(yè)中扮演越來越重要的角色，成為機(jī)械自動(dòng)化的三大支柱之一。當(dāng)代機(jī)械制造專業(yè)的學(xué)生迫切希望掌握現(xiàn)代加工技術(shù)，而CAD/CAM與模擬仿真技術(shù)是相輔相成、缺一不可的。因此，掌握模擬仿真也是學(xué)好數(shù)控技術(shù)的必要。

1.2從多年數(shù)控大賽的經(jīng)驗(yàn)來看，整個(gè)大賽分理論考試、數(shù)控仿真、實(shí)踐操作加工三塊構(gòu)成，數(shù)控仿真技能已是作為一個(gè)考生必備的能力構(gòu)成部分。因此，學(xué)校為了適應(yīng)形式發(fā)展，必須大力使用仿真教學(xué)軟件，對(duì)學(xué)生進(jìn)行教學(xué)與培訓(xùn)使用。

2.數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的作用

2.1利用數(shù)控仿真軟件可以彌補(bǔ)數(shù)控設(shè)備不足，充分利用現(xiàn)有資源，為學(xué)校節(jié)約大量的教學(xué)經(jīng)費(fèi)和設(shè)備投資費(fèi)。數(shù)控教學(xué)與實(shí)習(xí)，他的設(shè)備投入量是很大的，如果要使每個(gè)學(xué)生有充足的實(shí)習(xí)時(shí)間，可能要投入上百萬甚至上千萬，這對(duì)我們中職學(xué)校財(cái)力顯然是難以承受的。如建立一個(gè)滿足60人實(shí)習(xí)的數(shù)控車床實(shí)習(xí)場(chǎng)地，每實(shí)習(xí)崗位安排兩名學(xué)生，就需要30臺(tái)數(shù)控車床。每臺(tái)數(shù)控車床以8萬元計(jì)算就得需要240萬元設(shè)備投資費(fèi)。而若采用數(shù)控仿真進(jìn)行該工種實(shí)習(xí)教學(xué)，每一個(gè)崗位則需要60臺(tái)計(jì)算機(jī)，每臺(tái)以4000元計(jì)算（含軟件費(fèi)）則只需24萬元即可，同樣滿足了教學(xué)需要。且由于是一人一機(jī)，可以保證每個(gè)學(xué)生有充足的時(shí)間來動(dòng)手，提高實(shí)訓(xùn)效果。

2.2利用數(shù)控仿真軟件能有效的結(jié)合理論學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。和其它專業(yè)課一樣，數(shù)控課程也是非常抽象的學(xué)科，它注重的是實(shí)踐性。比如對(duì)刀過程，其實(shí)是很容易的事情，但如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，僅在課堂上紙上談兵，大多數(shù)學(xué)生將難以理解，但如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學(xué)，通過車刀工件的運(yùn)動(dòng)學(xué)生就很容易理解，而且能自己親手操作來加深認(rèn)識(shí)，理論和實(shí)踐相互滲透交叉，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)，使抽象內(nèi)容形象化，提高了教學(xué)質(zhì)量。

3.數(shù)控仿真教學(xué)的不足

3.1仿真軟件無法完全反映加工的實(shí)際精度和效果。在數(shù)控加工中,影響加工精度的因素有很多,例如毛坯裝夾是否正確,主軸轉(zhuǎn)速的快慢,進(jìn)給量的大小,測(cè)量的精度等等,只有全面控制了各個(gè)因素,才能加工出符合圖紙要求的零件。但在數(shù)控仿真中,這些操作都是靠計(jì)算機(jī)完成的,通過簡單的點(diǎn)幾下鼠標(biāo),就可以得到絕對(duì)精確的零件,這是完全不符合實(shí)際的。此外,大部分?jǐn)?shù)控仿真軟件對(duì)于轉(zhuǎn)速和進(jìn)給量都缺乏控制,一次切除10mm的材料也不會(huì)有任何提示,而在實(shí)際機(jī)床操作中,這是絕對(duì)不允許的。

3.2仿真軟件部分指令不成熟。目前,國內(nèi)的數(shù)控仿真軟件都有或多或少的缺陷。例如,運(yùn)行速度慢,程序不穩(wěn)定等等。筆者學(xué)校使用的一款數(shù)控車仿真軟件,在執(zhí)行G71循環(huán)指令時(shí),第一刀不能切圓弧,否則就會(huì)出錯(cuò),而實(shí)際的機(jī)床完全沒有問題。為了避免這個(gè)問題,只能在圓弧前加上一段G01切直線的指令。學(xué)生在習(xí)慣以后,很容易把這個(gè)操作帶入到實(shí)際的機(jī)床操作中,這樣一來,就帶入了不規(guī)范的操作,產(chǎn)生了多余的程序,降低了加工的效率。

3.3仿真軟件不利于培養(yǎng)學(xué)生的動(dòng)手能力和學(xué)習(xí)興趣。數(shù)控仿真都是在計(jì)算機(jī)房進(jìn)行,環(huán)境較好,沒有噪音,也很干凈。但實(shí)際加工時(shí),油污、噪音等都可能讓學(xué)生望而卻步。裝夾刀具和工件,使用量具測(cè)量,調(diào)試、清理機(jī)床等,這些實(shí)際動(dòng)手的技能都是在仿真軟件里面學(xué)不到的。只有學(xué)生實(shí)際動(dòng)手,才能掌握操作的技能;只有做出了真正的零件,才能感受到勞動(dòng)的喜悅,才會(huì)有學(xué)習(xí)的興趣和動(dòng)力。

4.合理使用數(shù)控仿真軟件的一些建議

4.1數(shù)控仿真教學(xué)和機(jī)床操作教學(xué)同等重視。數(shù)控仿真操作和數(shù)控機(jī)床操作都是數(shù)控教學(xué)中不可或缺的一部分,二者相輔相成,任何一方有所偏廢都不能獲得良好的教學(xué)效果。在數(shù)控教學(xué)中,仿真操作主要起到熟悉、驗(yàn)證的作用,通過仿真,讓學(xué)生熟悉數(shù)控系統(tǒng)的操作方法,驗(yàn)證所編寫程序的正誤,防止造成不必要的損失;機(jī)床操作主要起到深化、考核的作用,通過機(jī)床操作,得到實(shí)際的零件,從而使學(xué)到的知識(shí)深化,并考核操作的技能,達(dá)到教學(xué)的目的。

4.2教學(xué)中必須強(qiáng)調(diào)仿真操作和機(jī)床做的異同。仿真操作是虛擬的加工過程,和實(shí)際加工有很大的不同,不會(huì)出現(xiàn)安全事故,即使操作失誤也可以重新開始。但實(shí)際的機(jī)床則不同,操作者會(huì)遇到各種各樣的問題,可能會(huì)造成人身事故和財(cái)產(chǎn)損失。因此,在仿真教學(xué)中,應(yīng)強(qiáng)調(diào)操作的規(guī)范性,防止學(xué)生因仿真操作養(yǎng)成不好的操作習(xí)慣,埋下安全隱患。

4.3正確選擇數(shù)控仿真軟件的使用重點(diǎn)。使用仿真軟件,可以模擬數(shù)控操作的全過程,但我認(rèn)為,應(yīng)將其重點(diǎn)放在編程教學(xué)上。編程是數(shù)控操作中非常重要的一部分,但各種指令又比較抽象,很難用簡單的語言或圖紙來描述,但若使用數(shù)控仿真軟件教學(xué),則可以觀察到直觀的結(jié)果。比如快速插補(bǔ)指令G00和直線插補(bǔ)指令G01的區(qū)別,G71循環(huán)指令中主軸轉(zhuǎn)速S的設(shè)定等等。如果將仿真教學(xué)的重點(diǎn)放在加工過程上,就難以得到良好的效果了。參考文獻(xiàn)：

[1]曾小惠，吳明華，潘鐵虹.在線數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)的實(shí)現(xiàn)，1998

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