司媛媛 河南工學(xué)院

隨著科技時(shí)代的到來，科技已經(jīng)逐漸改變了人們的生活，尤其是在機(jī)電數(shù)控教學(xué)中，由于機(jī)電數(shù)控教學(xué)涉及的知識(shí)比較復(fù)雜，同時(shí)在實(shí)際訓(xùn)練的過程中需要大量的設(shè)備，為實(shí)際教學(xué)提供了較高的難度，導(dǎo)致機(jī)電數(shù)控教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量始終無法得到有效提高。而在機(jī)電數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用仿真軟件，能夠有效解決以上問題進(jìn)而達(dá)到提高機(jī)電數(shù)控教學(xué)質(zhì)量的目的。

1 數(shù)控仿真軟件應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

數(shù)控仿真軟件在實(shí)際應(yīng)用教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)主要包括以下幾點(diǎn)，第一，節(jié)約教學(xué)成本，提高教學(xué)訓(xùn)練質(zhì)量。在應(yīng)用仿真軟件的過程中，由于機(jī)電教學(xué)中需要應(yīng)用的設(shè)備價(jià)格較高，即使學(xué)校配備了相應(yīng)設(shè)備，也無法使每個(gè)學(xué)生都得到充分鍛煉。要想提高教學(xué)質(zhì)量，學(xué)校就要耗費(fèi)大量的資金，提高了教學(xué)成本。但是在機(jī)電數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件，能夠使學(xué)生在仿真軟件中進(jìn)行鍛煉，將機(jī)床訓(xùn)練與實(shí)際訓(xùn)練相互結(jié)合，這種方式不僅能夠?qū)W(xué)生的實(shí)際操作能力進(jìn)行鍛煉，同時(shí)還能夠降低教學(xué)成本。在傳統(tǒng)教學(xué)中，應(yīng)用機(jī)床設(shè)備進(jìn)行教學(xué)，會(huì)產(chǎn)生一定數(shù)量的殘次品，造成零件材料出現(xiàn)浪費(fèi)的情況，而將仿真軟件應(yīng)用在其中，不會(huì)出現(xiàn)殘次品，節(jié)省教學(xué)材料。另外，數(shù)控仿真軟件的安裝方式非常簡單，不需要專業(yè)人員進(jìn)行安裝，維護(hù)使用的成本也較低，非常適合大面積的進(jìn)行教學(xué)應(yīng)用。

第二，保證教學(xué)設(shè)備的應(yīng)用效率。在實(shí)際教學(xué)中，由于機(jī)床設(shè)備的價(jià)格比較昂貴，要想滿足教學(xué)需求，學(xué)校至少要花費(fèi)幾百萬購買機(jī)床設(shè)備，而對(duì)于普通學(xué)校來說教學(xué)成本過高。在這種形式下，大多數(shù)學(xué)校開設(shè)了小班教學(xué)，這種教學(xué)方式雖然能夠節(jié)省教學(xué)成本，但是要求學(xué)校具有雄厚的師資力量，大多數(shù)學(xué)校也依然無法滿足這種要求，這也是教學(xué)質(zhì)量始終無法提高的根本原因。而將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用在機(jī)床教學(xué)中，能夠減少數(shù)控機(jī)床的使用數(shù)量，進(jìn)而節(jié)約了教學(xué)成本，對(duì)教學(xué)設(shè)備進(jìn)行充分利用[1]。

2 數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機(jī)電教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 在實(shí)踐教學(xué)中的應(yīng)用

在實(shí)際數(shù)控機(jī)床教學(xué)中，由于機(jī)床的價(jià)格在幾萬到幾百萬之間，同時(shí)數(shù)控機(jī)床有許多種類，每種機(jī)床的運(yùn)行系統(tǒng)以及操作系統(tǒng)都不同，因此學(xué)校不僅需要購買各種類型的數(shù)控機(jī)床，同時(shí)還要對(duì)每種數(shù)控機(jī)床的操作方式進(jìn)行教學(xué)，在耗費(fèi)大量的教學(xué)資源的同時(shí)還需要大量的資金投入，為學(xué)校正常教學(xué)提供了一定的難度。而仿數(shù)控真軟件在實(shí)際應(yīng)用過程中，能夠?qū)?shù)控機(jī)床中的大量設(shè)備終端系統(tǒng)進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，這種教學(xué)方式能夠大大降低數(shù)控機(jī)床的使用數(shù)量。也就是說，需要在多種類型數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行的教學(xué)，只需要在一種數(shù)控機(jī)床中進(jìn)行教學(xué)就可以，使學(xué)生將更多的時(shí)間應(yīng)用在實(shí)踐訓(xùn)練中。另外，數(shù)控仿真軟件中安裝了各種類型的訓(xùn)練系統(tǒng)，學(xué)生可以利用不同的訓(xùn)練模塊進(jìn)行實(shí)踐操作。例如，學(xué)生在制作實(shí)際模型的過程中，可以利用軟件中的仿真系統(tǒng)進(jìn)行制作，這種方式不僅能夠節(jié)約制作材料，學(xué)生如果在操作過程中遇到不會(huì)的問題，還可以通過反復(fù)操作進(jìn)行練習(xí)，大幅度提高學(xué)生的實(shí)踐操作能力。在學(xué)習(xí)機(jī)床操作流程的過程中，學(xué)生可以可以利用軟件中的模擬教學(xué)板塊，對(duì)機(jī)床的操作流程進(jìn)行模擬訓(xùn)練，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)正確操作流程的熟悉程度，避免在實(shí)際操作中出現(xiàn)安全問題，保證學(xué)習(xí)質(zhì)量[2]。

2.2 在培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)中的應(yīng)用

創(chuàng)新意識(shí)無論是在學(xué)生的理論學(xué)習(xí)還是實(shí)踐學(xué)習(xí)中都有非常重要的作用，創(chuàng)新意識(shí)的培養(yǎng)不僅能夠鍛煉學(xué)生的思維拓展能力，同時(shí)還能夠提高學(xué)生的動(dòng)手能力，促進(jìn)學(xué)生全面發(fā)展，因此，教師在實(shí)際教學(xué)中需要對(duì)學(xué)生的創(chuàng)新能力進(jìn)行重點(diǎn)培養(yǎng)。數(shù)控仿真軟件是將數(shù)控機(jī)床中的各個(gè)流程模擬出來，使學(xué)生能夠直觀的觀察到機(jī)床的應(yīng)用流程以及正確操作步驟。其中主要包括計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)繪圖、計(jì)算機(jī)并行處理以及計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用等技術(shù)，對(duì)數(shù)控機(jī)床中的設(shè)備進(jìn)行模擬，最終達(dá)到提高實(shí)踐教學(xué)質(zhì)量的目的。例如，學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床中刀具運(yùn)行軌跡的過程中，真實(shí)機(jī)床在觀察過程中需要一定的成本，而利用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行學(xué)習(xí)，則可以將刀具的運(yùn)軌跡直接顯示在計(jì)算機(jī)中，使學(xué)生能夠直接觀察到刀具軌跡的變化情況，進(jìn)而完成對(duì)刀具軌跡的學(xué)習(xí)。在此過程中，學(xué)生需要自己進(jìn)行反復(fù)觀察，進(jìn)而在腦海中形成機(jī)床運(yùn)行的畫面，最終不斷加深對(duì)數(shù)控機(jī)床編程方法的熟練程度。這種教學(xué)方式能夠在對(duì)學(xué)生自主學(xué)習(xí)能力以及創(chuàng)新能力進(jìn)行培養(yǎng)的同時(shí)，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)質(zhì)量。

2.3 在編碼器教學(xué)中的應(yīng)用

編碼器在數(shù)控機(jī)床教學(xué)中有非常重要的作用，數(shù)控機(jī)床在實(shí)際運(yùn)行過程中需要使用光柵尺，對(duì)機(jī)床中零件的生產(chǎn)以及機(jī)床的運(yùn)行狀態(tài)進(jìn)行反饋，對(duì)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行質(zhì)量起著決定性的作用。但是，在數(shù)控機(jī)床斷開電源之后，光柵尺記錄的標(biāo)記將會(huì)回到原位，編碼器的作用就是將數(shù)控機(jī)床中記錄的位置恢復(fù)到原位，并在此基礎(chǔ)上建立坐標(biāo)系，保證機(jī)床的運(yùn)行質(zhì)量。編碼器在實(shí)際應(yīng)用的過程中，通過建立坐標(biāo)系的方式對(duì)原點(diǎn)信號(hào)進(jìn)行檢測(cè)，在仿真平臺(tái)中，系統(tǒng)能夠?qū)﹄姍C(jī)的位置進(jìn)行檢測(cè)和確定，這種方式保證每次開機(jī)之后設(shè)備的位移位置為0。另外，在電機(jī)中設(shè)有三個(gè)傳感器開關(guān)，分別表示正極線、原點(diǎn)以及負(fù)極線，數(shù)控仿真軟件在檢索原點(diǎn)信號(hào)位置的過程中主要對(duì)以上三個(gè)傳感器進(jìn)行信息檢索的方式進(jìn)行，一旦出現(xiàn)相關(guān)信息，三個(gè)傳感器開關(guān)會(huì)將相關(guān)信息提供給數(shù)控仿真軟件，最終將機(jī)械設(shè)備上的原定位置顯示在系統(tǒng)中，實(shí)現(xiàn)編碼器的實(shí)際應(yīng)用。

2.4 在模塊化教學(xué)中的應(yīng)用

在實(shí)際機(jī)電數(shù)控教學(xué)中，為了保證最終的教學(xué)質(zhì)量，教師可以將整個(gè)教學(xué)內(nèi)容分為幾個(gè)模塊，并對(duì)每個(gè)模塊設(shè)立一個(gè)教學(xué)目標(biāo)，這種方式能夠有效提高機(jī)電數(shù)控教學(xué)的教學(xué)質(zhì)量。將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用在其中，能夠使學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)電教學(xué)有一個(gè)深入的了解。例如，教師在上課過程中可以利用數(shù)控仿真軟件建立一個(gè)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)平臺(tái)，教師可以利用這個(gè)平臺(tái)對(duì)學(xué)生知識(shí)的運(yùn)用程度以及對(duì)機(jī)床的實(shí)踐操作情況等進(jìn)行了解，如果在某一階段出現(xiàn)問題，教師則可以對(duì)學(xué)生進(jìn)行針對(duì)性的訓(xùn)練，進(jìn)而培養(yǎng)學(xué)生的機(jī)床實(shí)踐操作能力。這種模塊教學(xué)的方式不僅可以進(jìn)行分層次教學(xué)，同時(shí)還可以將數(shù)控仿真軟件進(jìn)行充分應(yīng)用，最終達(dá)到提高學(xué)生對(duì)機(jī)床的實(shí)踐操作能力的目的。

2.5 在培養(yǎng)學(xué)生認(rèn)知能力中的應(yīng)用

在傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)過程中，教師將數(shù)控機(jī)電知識(shí)寫到黑板上，這種方式不僅會(huì)讓學(xué)生感到枯燥乏味，同時(shí)還無法對(duì)其中抽像知識(shí)進(jìn)行有效講解。在數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件教學(xué)，教師就可以通過編寫程序的方式對(duì)知識(shí)進(jìn)行講解，同時(shí)學(xué)生也可以將自己編寫的程序顯示在軟件中，軟件會(huì)自動(dòng)檢測(cè)出程序軟件中出現(xiàn)的問題，并及時(shí)提出，保證教學(xué)質(zhì)量。例如，在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床教學(xué)的過程中，數(shù)控仿真軟件中機(jī)床的生產(chǎn)流程以及軟件的運(yùn)行模式與真正的機(jī)床運(yùn)行相同，學(xué)生通過對(duì)數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用可以對(duì)真實(shí)數(shù)控機(jī)床的運(yùn)行流程進(jìn)行詳細(xì)了解，進(jìn)而對(duì)企業(yè)中數(shù)控機(jī)床的實(shí)際流程進(jìn)行掌握，這種方式可以使學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床知識(shí)進(jìn)行全面認(rèn)知。由此可以看出，在教學(xué)過程中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件，可以提高學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床的實(shí)際認(rèn)知能力，保證學(xué)生機(jī)床的實(shí)際操作質(zhì)量，為今后的工作和學(xué)習(xí)提供良好的條件[3]。

隨著人們對(duì)數(shù)控教學(xué)質(zhì)量的要求越來越高，如何將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用在機(jī)床教學(xué)中，成為有關(guān)人員關(guān)注的重點(diǎn)問題。本文通過對(duì)數(shù)控仿真軟件在機(jī)電教學(xué)中的應(yīng)用方法進(jìn)行研究發(fā)現(xiàn)，對(duì)其進(jìn)行研究，能夠有效提高機(jī)電數(shù)控的教學(xué)質(zhì)量，同時(shí)還能降低教學(xué)的教學(xué)成本。由此可以看出，對(duì)數(shù)控仿真軟件在實(shí)際教學(xué)中的應(yīng)用方法進(jìn)行研究，能夠?qū)窈髾C(jī)電數(shù)控教學(xué)的發(fā)展奠定基礎(chǔ)。

[1]劉赫釗，張敬.數(shù)控仿真軟件在機(jī)電數(shù)控教學(xué)中的運(yùn)用[J].無線互聯(lián)科技，2017，22:60-61+64.

[2]柳靜.淺談數(shù)控仿真軟件在數(shù)控機(jī)床教學(xué)中的應(yīng)用[J].中國科技信息，2016，13:282+284.

[3]劉赫釗，張敬.數(shù)控仿真軟件在機(jī)電數(shù)控教學(xué)中的運(yùn)用[J].無線互聯(lián)科技，2017，22:60-61+64.