谈数控仿真系统在数控教学中的应用

　　摘要：针对现在数控教学的现状，本文主要探讨数控仿真软件在数控教学中的应用过程中的作用、存在问题。
　　关键词：数控教学；数控仿真软件；教学效果
　　作者：孙德胜
　　进入21世纪，我国制造业在世界上所占的比重越来远大，随着我国逐渐成为“世界制造业中心”进程的加快，制造业的主力军――技能人才严重缺乏已成为制约我国制造业快速发展的瓶颈。数控机床在现代机械制造业中广泛应用，社会急需大批熟练掌握现代数控机床编程、操作、维修的一线工数控技术工人。职业技术学校作为生产一线操作和技术人才的培养基地，如何更快更好地培养出满足市场需要，掌握数控机床编程、操作与维修等技能的高质量的技术人才，早已是数控教学工作者研究的课题。
　　现在职业院校数控专业普遍采用数控仿真软件辅助数控教学。现浅谈如何利用数控仿真软件作为辅助教学工具，与数控教学有机地结合起来，提高数控教学水平，培养高素质的应用型技术人才。
　　一、采用数控仿真软件作用
　　1.节约设备投入，实习耗材的使用
　　现在数控设备价格比较高。数控车床最少7、8万，数控铣床一般也在20万左右。加工中心一般要50万左右，多则达百万甚至上千万。数控机床的实训如果完全按照实操进行，不但投入大，而且消耗多、成本高，即使是实力雄厚的院校或企业也难以承受此种消耗和投入。
　　数控仿真软件包含多种数控系统，使用其作为教学辅助工具，可以使数控教学达到投入少，教学内容多样性，培养的学生适应能力强的目的。它能避免学生初期实习时不熟悉数控系统及面板操作带来的设备、人身安全等问题；又能克服学生因为刚刚接触数控机床产生的畏难心理，增强学生操作熟练度和信心，能对机床的功能有深入了解，达到熟悉数控机床的目的，学生还可以通过仿真对所编程序进行验证。可以克服人多而设备少的矛盾，保证了学生实习时间，同时同样数量机床可以满足更多学生实习，降低了实习消耗，节约了成本。
　　2.提高学生编程、操作能力
　　数控仿真软件具有多种数控系统、多种机床，它可以逼真的进行数控编程和操作。可以让学生在实际动手操作之前，先用仿真软件在计算机上模拟操作，这样能让学生在实际操作机床之前就已经有了一定的熟练度和自信心。在实习时，合理安排数控仿真和实操课时比例，一般为1：1。仿真练习可以进行编程和加工工艺学习，学生利用仿真软件可以进行程序编写，工件仿真加工等操作，通过完整的、接近于实际操作的模拟操作过程的教学让学生掌握数控机床加工零件的全部过程。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，达到了融会贯通，巩固了学生的加工工艺方面的知识，强化了数控教学的效果。学生可以更快、更好地掌握编程、操作，同时培养学生独立解决实际问题的能力。
　　3.拓展学生所学的知识面
　　现在学校购买的数控机床一般是FANUC系统，但有的企业使用西门子系统、广州数控等系统。为了使学生在毕业后有更多的就业选择，在进行仿真教学时可以不仅仅练习FANUC系统编程、加工，还应拓展数控系统的学习。利用仿真软件学习其他企业常用的数控系统的编程和操作，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。
　　4.提高理论教学效果
　　数控理论教学尤其是数控编程与操作的学习，最好使用仿真数控软件辅助教学。在教室里枯燥的学习数控编程，学生不容易理解指令的使用，而且无法检验编写的程序正确与否。在课堂上讲解按键作用和操作，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的程序编写逼真的演示出来，可以及时发现程序中存在的问题，对指令的理解更加容易。可以使学生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。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。
　　二、使用中存在问题及解决措施
　　数控仿真软件的使用不仅仅包括优点，还存在不足之处需要改进。
　　1.学生不注意仿真和实操之间的不同
　　数控仿真软件只是对工件的编程、加工过程的模拟，并非真实的加工过程，仿真系统只有在选择过大切削深度时才会提示报警。在使用仿真软件练习时，不用考虑切削用量的影响，程序就能加工合格的工件，学生不能感觉到实际加工时的切削用量的选择、零件装夹对加工的影响。长此下去，学生在生产加工中就不会考虑到切削用量、刀具、材料等因素对加工的影响，只会按照仿真系统编程。这样的程序一旦用于实际操作，很容易发生崩刀、撞车等安全问题或影响零件的加工质量。对此教师要高度重视，合理的安排仿真和实操的课时，使学生始终保持安全生产的意识，养成良好的工作习惯。
　　2.有可能影响学生的学习
　　一方面，长时间使用数控仿真软件教学，会使学生认为数控编程、加工比较简单，放松对自己的要求，不认真听讲，懒于上数控机床操作，致使技术退步。另一方面，有些学生自控能力较差，长时间使用仿真软件教学，学生趁机利用电脑上网、玩游戏或看小说，放弃学习。这就要求教师加强责任心，提高管理水平，改进教学方法，减少数控仿真软件在教学中的负效应。
　　总之，把数控仿真软件用于数控教学之中，将激发学生的学习积极性，将有利于改进数控教学条件，提高数控教学效果，但要正确处理其在使用中产生的问题，以便收到事半功倍的效果。