摘 要：仿真軟件確實給教學(xué)帶來一定的便利。同時必須要擺正一個事實：仿真軟件加工與實踐加工存在一定的差距。數(shù)控教學(xué)只能用軟件仿真進(jìn)行初期感性訓(xùn)練和基本程序與指令代碼的練習(xí)，而不能把整個教學(xué)活動完全放在軟件上，并且在教學(xué)過程當(dāng)中還必須給學(xué)生講明白兩者所存在的差距和容易出現(xiàn)的問題，使其對軟件仿真有正確的認(rèn)識。

關(guān)鍵詞：FANUC；工藝分析；直觀教學(xué)；規(guī)范操作

現(xiàn)代數(shù)控技術(shù)是綜合了計算機(jī)、自動控制、電機(jī)、電氣傳動、測量、監(jiān)控、機(jī)械制造等技術(shù)學(xué)科領(lǐng)域最新成果而形成的一門跨學(xué)科的邊緣科學(xué)技術(shù)，是現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中的高新技術(shù)之一。仿真軟件加工與實踐加工存在一定的差距，要摒除這樣一種思想：學(xué)好仿真軟件，就等于掌握了數(shù)控加工技術(shù)。我們只有合理地處理好仿真軟件與數(shù)控加工之間的問題，才能使我們的教學(xué)服務(wù)成為真正的技術(shù)服務(wù)。結(jié)合這幾年的數(shù)控教學(xué)以及教學(xué)中涉及的一些問題，我比較淺顯地談一下仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的利與弊。

一、提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

機(jī)械數(shù)控專業(yè)是一門很枯燥的專業(yè)。仿真軟件的教學(xué)為我們提供了一個豐富多彩的平臺，類似WINDOWS的操作窗口，鼠標(biāo)式的操作方法，生動逼真的加工過程，讓學(xué)生應(yīng)接不暇，沒有油污的污染和機(jī)器轟鳴，更讓學(xué)生樂不思蜀。這樣既鞏固了學(xué)習(xí)知識，又提高了學(xué)習(xí)興趣。

二、提高了編程能力

學(xué)習(xí)數(shù)編程是個循序漸進(jìn)的過程，作為教師不可能通過幾個課時或者一兩個程序的加工演示就能讓學(xué)生掌握編程技巧。學(xué)生必須熟悉各個指今代碼及其格式、功能。對于初次接觸的學(xué)生在這方面還是“一知半解”。仿真軟件確實解決了這一問題，非常形象并且直觀的描述了其功能。

三、解決了學(xué)?！吧嘀嗌佟钡囊淮箅y題

對職業(yè)學(xué)校來說，特別是中小型職業(yè)學(xué)校，價格不菲的數(shù)控機(jī)床確實成為數(shù)控專業(yè)發(fā)展的難題。實習(xí)過程中，學(xué)生不可能做到一人一臺機(jī)床，仿真軟件卻可以做到一人一機(jī)，從而緩解了這一矛盾。讓學(xué)生在實踐操作的同時，可以鞏固理論基礎(chǔ)。

同時，仿真軟件還解決了耗材和機(jī)械磨損等方面的問題。程序只有在不斷加工過程中才得以完善，在軟件上我們可以重復(fù)加工，反復(fù)訓(xùn)練而沒有上述消耗，只需要進(jìn)行一兩次實際操作就能達(dá)到事半功倍的效果。

四、便捷了直觀教學(xué)

“把機(jī)床搬到教室”，讓不可能變成可能。理實一體化教室對大部分中等職業(yè)學(xué)校的學(xué)生可能是個遙不可及的規(guī)劃。但是靈活、直觀的教學(xué)是學(xué)生學(xué)好機(jī)械課程的必備前提，理論教學(xué)的直觀問題讓我們一籌莫展時，仿真讓我們的教學(xué)達(dá)到立竿見影的效果。

1.讓仿真走進(jìn)多媒體教室

它生動逼真的界面可以讓學(xué)生置身于真實當(dāng)中，我們不需要手把手的指著某個按鈕或是某個路徑而講解得口干舌燥。我們可以根據(jù)學(xué)生掌握的情況，通過學(xué)生操作的結(jié)果，共同找出問題，然后解決問題。既熟悉了操作過程，又避免了一些不必要的事故發(fā)生，為老師的教學(xué)帶來了和諧統(tǒng)一。

2.解決了課堂和實操室所不能解決的問題

數(shù)控教學(xué)中，數(shù)控指令的應(yīng)用是數(shù)控加工的靈魂。仿真不僅可以讓我們很直觀地看到該指令的操作過程，更能清晰地看到數(shù)控機(jī)床上不可能直接顯示出的走刀路線。同時，它猶如三維動畫的演示讓學(xué)生身臨其境，從而讓學(xué)生達(dá)到學(xué)與悟的統(tǒng)一。

3.緩解了教學(xué)壓力

數(shù)控領(lǐng)域一直都處在摸索階段，并且在成長中不斷改進(jìn)。仿真給我們提供了這樣一個平臺，可以通過邊教邊運用、邊學(xué)邊試切等方法來在課堂上發(fā)現(xiàn)問題從而解決問題。這樣，教師也不會因為在課堂中某個模棱兩可的問題而束手無策，更不因在課堂模糊的教學(xué)導(dǎo)致學(xué)生加工中的誤操作。

五、拓展了數(shù)控教學(xué)的知識領(lǐng)域

我國從華中數(shù)控的研發(fā)開始，數(shù)控系統(tǒng)以及數(shù)控機(jī)床的發(fā)展相當(dāng)迅速。仿真幾乎影響了市場的全部數(shù)控系統(tǒng)，其軟件開發(fā)公司為了占盡先機(jī)，系統(tǒng)更新更快。在感觀上，對系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)模型有輪廓認(rèn)識；特別是在實操上，更重要的是可以能通過各個系統(tǒng)的使用，然后比較該系統(tǒng)的優(yōu)缺點和不同之處。有比較的學(xué)習(xí)，讓學(xué)生更容易掌握各系統(tǒng)，可以靈活運用。

總的來說，這些仿真的教學(xué)在一定程度上填補了數(shù)控領(lǐng)域的空白，讓學(xué)生的知識得到延伸，更為數(shù)控技術(shù)的應(yīng)用做了更好的鋪墊。

六、忽略了工藝問題

在數(shù)控機(jī)床或者車削加工中心上加工零件，首先要根據(jù)零件圖制定合理的工藝方案，這樣才能進(jìn)行編程加工。工藝方案的優(yōu)劣不僅影響數(shù)控機(jī)床效率的發(fā)揮，而且將將直接影響到零件的加工質(zhì)量。仿真軟件在這方面不能發(fā)揮其優(yōu)勢，因為仿真軟件上的感觀認(rèn)識與數(shù)控加工中的直接認(rèn)識存在著一定的差距，我們只有在找出這些問題時，針對學(xué)生對癥下藥。

七、模糊學(xué)生的操作導(dǎo)向

盡管仿真教學(xué)給我們的教學(xué)中帶來直觀和便捷，但在仿真學(xué)習(xí)的過程中，有些三維的描述以及直觀性不如實地操作那樣具有真實的、全方位的認(rèn)識。甚至在某些方面會誘導(dǎo)學(xué)生的操作導(dǎo)向，具體表現(xiàn)在這兩種情況上。

1.在刀具的安裝使用上

在數(shù)控加工上，為了體現(xiàn)“一刀活”的效率，針對加工精度不高的工件，我們經(jīng)常用右偏刀既加工外圓又加工端面。例如，在端面車削簡單循環(huán)，G94加工工藝決定了刀具的安裝形式：Z（軸向）方向進(jìn)刀，X（徑向）方向車削。所以在裝夾刀具的時，應(yīng)將右偏刀的主切削刃切削工件。簡單地說，就是讓刀具橫著安裝，增加切削面積，這樣有利于完全切削與進(jìn)刀。但是在仿真模擬演示中，卻是直著安裝，也就是說是副切削刃接觸工件，并用副切削刃切削加工。所以在實際加工中，學(xué)生常誤解這一問題，用副切削刃強力切削，結(jié)果導(dǎo)致崩刀或是表面極不光滑。

2.走刀路徑的模糊

在G72端面復(fù)合循環(huán)的加工中，在很多系統(tǒng)的教材中都明確指出加工形狀路徑為臺階狀。無論是法蘭克系統(tǒng)還是華中系統(tǒng)沒有明確指出該路徑中退刀路徑的區(qū)別。同樣在仿真模擬中，這兩種進(jìn)刀、退刀、車削路徑所描述的也完全相同。但是在實操過程中，這兩種加工路徑還是有明顯的區(qū)別，特別是在某些特殊輪廓的加工中，不同的走刀路徑會導(dǎo)致完全不同的操作結(jié)果。這些模糊不清的問題讓學(xué)生又一次走進(jìn)誤區(qū)并且還茫然不知。

八、導(dǎo)致學(xué)生的不規(guī)范操作

安全生產(chǎn)是機(jī)械加工的重中之重，其中規(guī)范操作是保證安全生產(chǎn)的前提。在數(shù)控大賽中，現(xiàn)場裁判組也將規(guī)范操作劃為評分標(biāo)準(zhǔn)的第二大塊。但是，在仿真軟件的教學(xué)中學(xué)生卻往往忽視。

1.開機(jī)后不回零

在有關(guān)數(shù)控系統(tǒng)的說明書中，開篇就警示：開機(jī)后應(yīng)先回參考點。但是在仿真軟件中，學(xué)生感受不到該操作的嚴(yán)重性。從而養(yǎng)成了這種不規(guī)范操作的習(xí)慣。

2.刀具的安裝

刀具的安裝包括墊片選用、夾緊以及對中心高等，但是仿真軟件中刀具的安裝較為簡單，容易導(dǎo)致學(xué)生在實際加工中漏掉對中心高的操作和疏忽夾緊操作。

3.不進(jìn)行程序的校驗

實際加工前，必須通過校驗程序來檢驗他的正確性。但是很多仿真數(shù)控系統(tǒng)沒有其校驗功能，所以很多學(xué)生認(rèn)為仿真加工實際上就是一次校驗加工，只要仿真加工沒有問題，則實際加工就沒有問題，從而導(dǎo)致了不規(guī)范操作。

這三種操作現(xiàn)象只是在仿真教學(xué)中突出的三種表象，我們應(yīng)嚴(yán)肅學(xué)生的操作規(guī)范，在仿真教學(xué)和實際加工中形成規(guī)范操作的一條龍體系。

綜上所述，在教學(xué)過程當(dāng)中還必須給學(xué)生講明白兩者的差距和容易出現(xiàn)的問題，必須對學(xué)生嚴(yán)加管理，使其對軟件仿真有正確的認(rèn)識，對實際操作加工有足夠的重視；必須保證軟件仿真教學(xué)得到充分的運用，同時又要保證實際操作的地位得到權(quán)威性的提高，才能有效地組織數(shù)控教學(xué)，使我們的數(shù)控教學(xué)既科學(xué)又客觀，既高效又實用。

參考文獻(xiàn)：

劉小平.多路多道仿真軟件的研究[A].第7屆全國核電子學(xué)與核探測技術(shù)學(xué)術(shù)年會論文集（二）[C]，1994.

編輯 李 姣