徐燕

摘要：隨著目前社會科技水平和生產(chǎn)水平的不斷提高，數(shù)控機床技術(shù)在工廠中應(yīng)用越來越廣，相對應(yīng)的其對于相關(guān)維修人才的需求也是越來越高，然而在實際的教學過程之中由于相關(guān)教學設(shè)備和學校實力的限制，傳統(tǒng)的數(shù)控維修教學往往難以滿足人才培養(yǎng)的目的和要求，而目前虛擬技術(shù)的發(fā)展給這一難題帶來了轉(zhuǎn)機。

關(guān)鍵詞：虛擬；數(shù)控技術(shù)；數(shù)控維修；機床

隨著目前數(shù)控技術(shù)的不斷發(fā)展進步，數(shù)控加工技術(shù)在機械加工產(chǎn)業(yè)中越來越得到廣泛的應(yīng)用，然而由于數(shù)控設(shè)備本身的精密性和昂貴性，使得其對于人才的要求標準十分的高，但是目前的課堂教育中往往只能夠進行基礎(chǔ)的書本知識，而很少能夠為學生提供有效的實踐動手機會。[1]而少有的實地考察中由于為了保證數(shù)控設(shè)備的正常運作和避免學生因為錯誤操作導(dǎo)致設(shè)備出現(xiàn)損壞，往往并不會讓學生直接對設(shè)備進行操作。而隨著目前虛擬技術(shù)的逐漸成熟，在越來越多的數(shù)控維修教學中開始將虛擬數(shù)控機床納入到教學之中，采用計算機仿真技術(shù)來提高學生的實踐和動手能力，同時也防止了設(shè)備損壞所造成的經(jīng)濟損失。

1 傳統(tǒng)數(shù)控維修教學的不足

1.1 脫離實際情況

隨著數(shù)控技術(shù)和世界工業(yè)文明的發(fā)展，目前工業(yè)領(lǐng)域中所使用的相關(guān)工業(yè)機床的功能不斷增加，其結(jié)構(gòu)也開始越來越復(fù)雜，對于數(shù)控設(shè)備的維修難度也隨之上漲，這也就要求在數(shù)控維修教學中的教學內(nèi)容要緊跟時代和技術(shù)的發(fā)展，滿足現(xiàn)實中的需要。目前的工業(yè)生產(chǎn)中由于其工作的內(nèi)容、方向、要求的不同，其實際使用的數(shù)控機床的類型也是多種多樣的，而傳統(tǒng)的數(shù)控維修教育中所使用的參考對象多為老式的數(shù)控機床，盡管在一般的工廠中仍舊在使用一些較為老舊的機器，但是在一些較大的工廠企業(yè)中，其使用的相關(guān)設(shè)備均為專門制造或者更為先進的數(shù)控機床設(shè)備，當學生走上工作崗位后往往會發(fā)現(xiàn)自己所學內(nèi)容與實際工作內(nèi)容出現(xiàn)不符的情況，影響其前途。[2]

1.2 學生機床維修實踐機會不足

在傳統(tǒng)的數(shù)控維修教學中，由于數(shù)控設(shè)備的昂貴性和精密性往往難以為所有學生提供實踐和操作的機會，學生進行了解和使用的器械、部件往往是工廠中淘汰的老舊產(chǎn)品，但及時如此學校能夠為學生提供的實踐機會依舊十分有限，使得我國數(shù)控維修中嚴重缺乏具有實際操作能力的人才。另外一方面，一邊是學校教育設(shè)施的老舊不足，一邊是工廠生產(chǎn)中數(shù)控機床技術(shù)的不斷發(fā)展，其機械的結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度不斷增加，學校越來越不能滿足工廠對于人才的要求。

1.3 電氣連接教育不足

數(shù)控機床電氣連接工作也是數(shù)控維修中重要的組成部分之一，但是由于電氣連接工作涉及的器件和操作過程較為復(fù)雜和繁瑣加之其本身器具耐用度低，在反復(fù)使用中容易出現(xiàn)故障，使得學校對于相關(guān)投入較低，學生學習機會不足；而另一方面，由于電氣連接操作較為復(fù)雜，在實際操作過程中老師巡查壓力較大，很難保證每一位學生都進行了正確的操作，影響了實際的教學效果。

2 虛擬數(shù)控機床在數(shù)控維修教學中的應(yīng)用方式

2.1 輔助理論教學

傳統(tǒng)的數(shù)控維修教學往往是在課堂中采取老師講、學生聽的方式作為主要的教學手段，整個教學過程枯燥無味，而機床本身的組成結(jié)構(gòu)是極為復(fù)雜多樣的，教師需要對不同型號、不同部位的多種或者同一部件結(jié)構(gòu)進行反復(fù)地講解，在這樣的學習環(huán)境之中學生的學習熱情和學習效果是可想而知的。而在傳統(tǒng)的課堂理論教育的過程中融入虛擬數(shù)控機床就能夠根據(jù)教授內(nèi)容的不同向?qū)W生展示不同類型的數(shù)控機床，并且能夠進行多方向、多切面進行課程教授，并且在三維動畫的分級演示下還能夠向?qū)W生展示整個設(shè)備的組裝、拆卸過程，加深學生的理解和掌握。

2.2 虛擬裝拆培訓

因為虛擬數(shù)控技術(shù)所提供的機床信息與實際中的機床信息基本相同，甚至是完全一致，所以在教學過程中學生可以使用虛擬技術(shù)對相關(guān)機床進行虛擬裝拆工作，了解不同部位的不同部件設(shè)置，以及各部分結(jié)構(gòu)之間的關(guān)聯(lián)和組成，并且能夠在虛擬裝拆中了解到對應(yīng)的位置所需要使用的對應(yīng)的工具以及對應(yīng)的零部件，有利于學生以后的工作與發(fā)展。

2.3 模擬完整的電氣連接和電氣故障

對于數(shù)控機床的維修工作不僅僅是對其單一設(shè)備的維修，在實際的維修工作之中很有可能會涉及到整個機床體系的維修與排查工作，而虛擬數(shù)控機能夠?qū)ζ溥M行全面、完整的模擬，使學生能夠從電氣布局規(guī)劃、布置線槽再到元器件、導(dǎo)線的選擇，全面的參與到電氣連接工作之中，了解其工作的原理和工作的每一個環(huán)節(jié)。并且在學生連接錯誤時，能夠給出及時檢測和提醒，并向?qū)W生介紹相關(guān)的錯誤原因和問題，保證學生能夠?qū)崿F(xiàn)全面完整的掌握。

2.4 故障診斷培訓

在實際維修過程中可能遇到的問題是多種多樣的，而作為維修人員為了保證及時、高效地完成維修工作，很多時候由于時間和環(huán)境等因素的限制，維修人員無法對機床進行多次詳細、系統(tǒng)的排查工作，因此在檢查過程中必須保證檢查操作的細節(jié)性和有效性，充分利用數(shù)控機床自身所提供的信息對其故障進行診斷，而虛擬數(shù)控機床能夠模擬實際中可能出現(xiàn)的各種問題以及反應(yīng)，并且通過直觀的圖像或者模型的形式向?qū)W生展示機床的狀況，保證學生能夠?qū)Ω鞣N情況擁有更為直觀的了解。

3 結(jié)語

目前社會生產(chǎn)中數(shù)控機床技術(shù)已經(jīng)得到了較為廣泛的應(yīng)用，特別是在工業(yè)生產(chǎn)中的表現(xiàn)尤為突出，因此相關(guān)產(chǎn)業(yè)對于數(shù)控機床相關(guān)人才的需求量也是十分巨大，而對于相關(guān)人才的培養(yǎng)也就引起了相關(guān)院校的重視和關(guān)注。[3]但是由于學校自身實力的限制，往往難以左右有效的回應(yīng)，虛擬數(shù)控機床技術(shù)的出現(xiàn)，為這一狀況的改變帶來的轉(zhuǎn)機。將虛擬數(shù)控機床技術(shù)與課堂教育相結(jié)合有效地提高了課堂教育的水平和效果，保證了學生的專業(yè)素質(zhì)，不過在實際進行過程中仍舊存在許多問題，需要我們不斷克服和改進，爭取使我國的數(shù)控維修人才的培養(yǎng)更進一步。

參考文獻：

[1]韓慶國.淺談高職《數(shù)控機床故障診斷與維修》教學中的職業(yè)素質(zhì)培養(yǎng)[J].科技資訊，2016，14（12）：145146.

[2]李昌平，楊揚，丁騰飛.西門子仿真軟件在數(shù)控機床實踐教學中的應(yīng)用[J].實驗室科學，2017，20（3）：6064.

[3]黃敏高.基于約束尺寸混合驅(qū)動的虛擬數(shù)控機床技術(shù)研究[J].現(xiàn)代電子技術(shù)，2017，40（16）：155157.