摘 要：數(shù)控仿真加工是利用軟件來模擬實際加工過程，是驗證數(shù)控加工程序和加工軌跡正確性的工具。為了緩解學生多、設備少的問題，學校利用仿真加工軟件進行數(shù)控加工的編程和操作訓練教學，不僅可以提高學生的學習興趣，在學習理論知識的同時，還掌握了基本操作過程，還可以通過仿真來解決實訓中存在的一些問題，使實踐教學達到事倍功半的效果。

關鍵詞：數(shù)控技術；數(shù)控教學；仿真軟件

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2015.22.130

數(shù)控技術是綜合應用計算機、自動控制、自動檢測及精密機械等高技術的產(chǎn)物。它的出現(xiàn)及所帶來的巨大效益，已引起了世界各國科技與工業(yè)界的普遍重視。隨著數(shù)控機床用量的增加，急需培養(yǎng)一批熟練掌握現(xiàn)代化數(shù)控機床編程、操作和維護的技能型人才，對人才的需求也使得機械領域的人才培養(yǎng)模式越來越完善。但是數(shù)控機床是一類價格相對昂貴的設備，數(shù)控實訓中心的建設投資較大，在數(shù)量上很難滿足數(shù)控教學的要求。因而，數(shù)控仿真軟件就起到了很好的替代作用。

1 數(shù)控仿真軟件在教學中的意義

數(shù)控仿真軟件是利用計算機對數(shù)控加工操作過程進行模擬仿真的一種教學軟件。目前常見的有上海宇龍、南京斯沃等不同數(shù)控加工仿真軟件。仿真系統(tǒng)在實現(xiàn)理論和實踐的有機結合的過程中所起到的作用，也日益得到了好評。

（1）仿真系統(tǒng)中，機床操作面板和操作步驟與相應系統(tǒng)的實際數(shù)控機床基本相同，在這種虛擬的環(huán)境下，使學生通過仿真系統(tǒng)熟悉數(shù)控系統(tǒng)的編程方法及基本操作，又克服了數(shù)控設備不足的困難；

（2）能全面模擬數(shù)控加工的整個過程，包括機床選擇、定義毛坯、工件裝夾、安裝刀具、對刀、機床手動操作、程序編輯、自動加工等，讓學生完整的了解和掌握整個數(shù)控加工操作過程；

（3）仿真軟件教學的安全性高，配置要求低，只要有仿真軟件和電腦，就能實現(xiàn)模擬教學。

2 數(shù)控仿真軟件在教學中的應用

（1）彌補設備不足的問題，節(jié)約教學和設備經(jīng)費。數(shù)控編程的教學和數(shù)控實訓相對其他實訓或其他文科專業(yè)的實訓相比，設備投入量大大增加，要讓每個學生都能有充足的時間來學習機床的操作，資金投入會相當大。同時，學校還要建設一定規(guī)模的實訓場地，才能滿足需要。而我們利用軟件教學，每個學生可以配備一臺裝有仿真軟件的計算機，在機床不充足的情況下，可以安排一部分學生進行仿真加工，及時掌握自己的不足之處，解決編程和加工過程中的問題。同時又能保證每個學生都有充足的時間來動手操作，提高實訓效果。

（2）利用軟件教學能夠有效地結合理論學習，實現(xiàn)“教學做”一體化。數(shù)控編程是一門抽象的專業(yè)核心課程，更注重實踐性。即使學生能夠快速完整的將程序編出來，但實際加工的軌跡只有在加工過程中才能夠完整的體現(xiàn)。加工過程中的某些操作，也只有在學生動手過程中，才能夠熟練掌握。因此，利用仿真軟件一邊演示一邊教學，通過刀具和工件的運動使學生更容易理解。在學生動手操作的過程中，加深對知識的理解，使知識形象化，提高教學質(zhì)量。

（3）在電腦上完成程序的輸入、機床的操作、工件的加工和測量等加工過程，可以使學生及時發(fā)現(xiàn)問題并及時改正。在機床的實際操作中，一般會利用機床的圖形校驗功能來檢驗所編程序，如果發(fā)現(xiàn)問題必須在機床面板上操作修改，因此學生占用機床的時間較長。所以，實際操作前，可以讓學生在數(shù)控仿真軟件上輸入自己的程序，利用軟件上的校驗功能來檢查程序的正確性，這樣既能節(jié)省時間，又能提高學生的加工操作效率。

3 利用仿真軟件教學易出現(xiàn)的問題

和真實的數(shù)控機床相比，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)只是加工過程的模擬并非真實加工過程。因此，學生在利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行編程與操作練習時，往往容易忽視切削用量的選擇、刀具的選用、零件的裝夾、操作的步驟和順序等方面的為題，如果不注意，以后在實際加工中便會因為這些問題出現(xiàn)撞到現(xiàn)象，從而影響零件的加工質(zhì)量和操作效率。

其次，由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)不會對人身安全造成影響，所有問題都會以報警的方式提示學生，同時機床也會暫停加工，這樣使學生容易放松對安全生產(chǎn)的要求，而對于在練習時不在意系統(tǒng)的報警信息，不及時處理問題的習慣一旦養(yǎng)成，可能就會在實際操作中損壞機床，甚至發(fā)生人身安全事故。

因此，利用數(shù)控仿真軟件教學時，要注意幾個問題：

3.1 合理安排仿真教學的時間

數(shù)控仿真軟件教學一般是伴隨數(shù)控編程教學過程中安排的學習內(nèi)容，學生在教師的講授下先學習基礎編程和加工工藝方面的知識，通過掌握了編程的指令以及編程方法之后，再利用仿真軟件進行教學，能讓學生及時掌握理論知識和實際操作過程中的操作要點。

3.2 規(guī)范學生對軟件的使用

雖然是在計算機上仿真完成數(shù)控加工過程，但教師一定要要求學生按照實際操作加工中的要求來做，如正確裝夾零件，合理選用切削用量，正確的進行對刀。學生養(yǎng)成了良好的操作習慣，在以后的教學中會起到很大的作用。另外，要求學生采用仿真系統(tǒng)上的系統(tǒng)操作面板，使學生盡快熟悉面板上各個鍵的位置。同時，在教學的過程中要告訴學生哪些操作方法和實際加工時是不相同的，及時跟學生做詳細的講解說明，防止在以后實操中出現(xiàn)問題。

通過數(shù)控仿真軟件的使用，使學生在學習數(shù)控編程理論時，提高了學生的機床操作能力。同時減輕了實訓教師的工作強度，減少了工件材料和刀具的損耗，節(jié)約了實踐環(huán)節(jié)的成本。但是兩者之間始終有差距存在，因此，我們只有在教學中科學、合理、有效的利用仿真軟件才能更好的為教學服務，并在軟件的應用過程中更好的解決實訓中存在的一些問題，使實踐教學達到事倍功半的效果。

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