浅谈在数控课程教学中数控仿真软件的应用

浅谈在数控课程教学中数控仿真软件的应用

范为军

江苏省盐城技师学院  江苏盐城  224002

摘要：数控编程与操作课程是机械数控技术专业主干课，由于这门课更加倾向于实践教学，若采用传统教学方法，教学内容很难被学生接受。因此，有必要对数控教学模式、教学手段和教学方法进行有益的探索。运用数控加工仿真系统辅助教学就有利于调地动学生积极性，给每个学生提供动手操作机会，从而达到预期教学目的。尤其是职业学校学生多、数控设备少，更需要这种安全可靠、费用低，能较快提高操作者水平的信息化仿真手段。

关键词：中等职业；数控仿真；实训

前言：随着计算机技术及智能技术在制造业中的广泛应用，数控技术的发展成为制造工业现代化的重要基础，也是衡量一个国家综合国力的重要标志，在强大的市场需求下，职业学校纷纷开办数控技术专业，用以培养更多的数控人才。同时，昂贵的数控设备费用和学校短缺的资金制约了学校数控人才的培养，而数控仿真系统以它灵活、安全、易实施的优点应用于现代数控技术教学中。

一、数控仿真系统介绍

数控仿真系统就是通过在PC机上编程和建模，将加工过程用二维图形或三维图形以动态形式演示出来的软件，使在传统数控教学中，需要在数控实验室或实习工厂才能完成的大部分教学演示功能在PC虚拟软件环境中就能实现，使数控教学模式变得更加灵活、方便。目前，比较成熟的数控仿真系统有丹麦CIMCO 公司的Cimco Software Suite，美国CGTech 公司的Vericut 系统，上海宇龙的数控加工仿真系统，南京斯沃数控仿真软件（SSCNC）等。

二、数控仿真软件在教学中的作用

机械数控专业是一门偏向实践的课程，需要大量的实训做支撑，传统的教学方式不能满足该课程的需要，仿真教学可以较好的提高教学效率，起到积极的作用，主要体现在以下方面。

1.节约教学成本，弥补设备不足

数控机床设备种类多，价格昂贵，实训投入大，刀具耗材都是一笔不小的开销，即使财力雄厚的职业学校也不能保证没人一台机床进行实训。而使用数控仿真系统能大大节省学校有限资源，弥补师资的不足，并在学习中达到一人一机，激发学生学习兴趣，还可以提高学生对不同系统的适应能力。同时也减少了工件材料和能源的消耗，节约了教学成本。

2.充分利用教学资源，虚拟加工，安全性高

数控实训由于要操作机床，具有一定的危险性，尤其对于中职的初学者来说，容易出现撞刀、编程错误出现急停急起等安全事故，也容易造成机床损坏。而应用数控仿真就不会出现这些问题，学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。仿真软件中不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能，还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能，模拟真实加工，大大提高了数控实训教学的安全性。

3.拓宽学生的知识面，适应各种系统的的机床

由于数控机床种类多样，在职业学校中多采用华中和FANUC系统，在企业中又有西门子系统、广州数控系统，在实训教学中无法保证学生都能操作上多有系统的机床，采用仿真软件可以实现，通过仿真软件，使学生了解并掌握不同系统、不同数控机床编程与操作方法。提高学生对不同系统、不同操作面板的编程与操作的适应能力，拓展学生知识面，使学生到了企业后能在最短的时间内融入到生产当中。

4.调动学生地学习积极性，提高学生地学习参与度

学生在教室里进行枯燥的数控编程学习，在课堂上讲解按键的作用和操作，只能靠学生的想象，枯燥无味，教学的效果甚微。如果将数控仿真软件引入理论教学，可以在课堂上将学生编写的程序逼真地演示出来，可以及时发现程序中存在的问题，对指令的理解更加容易、深，学生可以在教室中看到和实际加工基本相同的加工过程，学生更容易理解数控加工操作及加工过程。这不但有利于激发学生学习兴趣，提高数控理论教学效果，更有助于学生编程能力的提高，也为以后的实际操作奠定了坚实的基础。

三、数控加工仿真软件在教学中存在的常见问题及解决办法

利用数控加工仿真系统只是对加工过程的模拟并非真实加工过程，它无法代替真实切削加工。因此，学生在利用数控加工仿真系统进行编程与操作练习时，往往容易忽视切削用量的选择、刀具的选用、零件的装夹等方面，一旦到了实际生产中便可能出现打刀现象或影响实际零件的加工质量、降低生产效率等问题。另外，由于数控加工仿真系统不会出现任何事故，使学生容易放松对安全生产的要求，而对于在练习时出现的撞刀等现象也毫不在意，习惯一旦养成，会在实际生产中造成重大损失。所以，教师在使用数控仿真软件进行教学时，应注意以下问题：

1.合理安排数控加工仿真软件学习的阶段

我校的数控加工专业的学生，数控仿真教学一般安排在普通车床、铣床等设备学习完后，数控操作的初学阶段，这样学生具备一定的加工基础，学习起来较容易，而且教师利用仿真软件进行初期培训的效果比较好，同时也可避免初学者易出现的事故。

2.在使用数控仿真软件教学时，要严格按照实际操作的要求。

虽然我们利用了数控仿真软件这种信息化手段进行教学，但咱们老师一定要按照实际加工操作的要求来做，比如夹具的选择、刀具和切削用量的选择，对刀的步骤和动作也要规范，让学生在学习的初期就养成正确的习惯。

3.分配好仿真软件学习和机床操作练习的时间比例

根据总的实习时间，合理分配好软件练习和机床操作的时间，特别是当实习条件较好时，上机操作的时间应占较大比例，因为数控仿真软件的优势体现在入门基础培训上，学生实际操作技能的提高主要还是要依靠上机实际操作练习，只有通过不断的实训操作，才能提高自己的真实水平。多年来我校在教学上的应用已经体现了斯沃数控仿真软件的种种优点，我们相信在不断的尝试和研究下，能够进一步地减少它的负面效应，使数控仿真软件在数控实习教学中发挥出更大的作用。

四、结论

综上所述，我校通过数控仿真软件的使用，使学生在学习数控编程理论时，课堂教学变得更加生动、具体．提高了学生的学习兴趣，教学效果明显提高。对学生机床操作能力的培养也起到了极大的提高和加强作用。同时该系统还减轻了教师的下作强度，减少了工件材料和能源的消耗，节约了实践环节的培训成本。但是两者之问始终还有差距存在，二者不能混为一谈相互替代，只有在教学中科学、合理、有效的利用仿真软件才能为教学服务，并在教学过程中积极思考其在应用中可能产生的问题，主动采取应对措施，并将仿真训练与实践操作训练有机结合，就一定能收到事半功倍的效果。

参考文献：

[1]孔笤.数控仿真软件在教学中的思考[J].广西轻工业，2009(10)．

[2]刘才志.数控仿真软件在数控教学中的应用之思考[J].湖南工业职业技术学院学报，2008(2)．