實施數(shù)控仿真軟件教學的重要性.doc

實施數(shù)控仿真軟件教學的重要性 文/魏國軍 摘要：本文旨在通過數(shù)控仿真軟件教學與傳統(tǒng)的實操教學方式的對比，以及使用數(shù)控仿真軟件的心得，探討中職學校數(shù)控專業(yè)實施數(shù)控仿真軟件教學的重要性，為中職學校數(shù)控專業(yè)科學規(guī)劃實驗實訓室提供借鑒。 關鍵詞：教學方式仿真軟件開出率 隨著社會的發(fā)展，以前的機械專業(yè)逐漸分離出很多細微的專業(yè)方向，像數(shù)控專業(yè)就是其中的一類?，F(xiàn)階段各中職學校普遍開設了數(shù)控專業(yè)，但在這一專業(yè)領域里怎樣規(guī)劃合理且又適用的實訓室成了眾多學校頭痛的大事。筆者認為可以通過配備數(shù)控仿真實驗室與數(shù)控加工車間相結合的一體化實訓室，來達到數(shù)控專業(yè)實訓課教學的需要。 一、傳統(tǒng)的實操教學方式 自從數(shù)控專業(yè)開設以來，都是采用理論加實踐的教學方式。首先由老師在課堂里講授理論知識，教給同學們編程知識，使他們掌握編程的方法和技巧，然后再到實訓車間里進行數(shù)控加工。通過這種教學方式，學生們基本上能夠掌握學校存在的數(shù)控系統(tǒng)的操作方法。這種方法的缺點就是，理論課程與實操課程相隔一段時間，使之在上完理論課之后，經過一定的時間，可能出現(xiàn)對所學知識有個遺忘的過程，導致對所學知識出現(xiàn)不熟悉的現(xiàn)象，又需要復習以前所學的知識，才能順利地完成實操課程的教學任務，這給我們的教學帶來很大的麻煩。 二、數(shù)控仿真軟件教學方式 在數(shù)控專業(yè)，如采用數(shù)控仿真軟件教學方式，只需要配備一個仿真課室（大約能滿足一個班的教學需要，當然可以放在數(shù)控車間的旁邊），根據(jù)學生人數(shù)配備一定數(shù)量的電腦，通過局域網連接起來，然后再裝上仿真軟件，就可以完成理論與實操教學。這樣，我們在教學計劃的編寫中，可以將編程、仿真教學及數(shù)控加工實習安排在同一時段，完成編程的教學之后立即在電腦上完成實操教學。當學生們在仿真軟件上能夠熟練地操作時，教師根據(jù)教學計劃的要求，再適當?shù)匕才乓欢〞r間進行強化訓練。這不僅可以使學生們掌握必要的編程知識，同樣通過理論聯(lián)系實際，還可以完成實操的教學。 三、配備數(shù)控仿真軟件實驗室的重要性 1.減少設備投入，合理利用設備 大家都知道，數(shù)控專業(yè)如想學生們在畢業(yè)時能夠熟練地操作數(shù)控機床，必須通過理論聯(lián)系實際，既要掌握編程的方法及技巧，又能熟練地操作數(shù)控機床，適當?shù)囟靡恍?shù)控機床維修的知識，才能算一個合格的畢業(yè)生。可要真正地掌握數(shù)控機床的操作，針對不同的數(shù)控系統(tǒng)，掌握他們的性能，并不是一件容易的事情。 因為隨著機床行業(yè)的發(fā)展，新的數(shù)控系統(tǒng)的不斷開發(fā)，導致現(xiàn)階段市面上流行并存在很多不同類型的數(shù)控系統(tǒng)，像FANUC、PA、SIEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控、MITSUBISH等，且他們的控制面板及操作方法完全不一樣（主要是對刀方法不一樣）。學校很難做出如此大的投入，配備各種系統(tǒng)的數(shù)控機床（因為數(shù)控機床的價格是昂貴的）。如果選擇數(shù)控仿真軟件教學的話，只要選擇合適的數(shù)控仿真軟件（而且很多數(shù)控仿真軟件已經做得很成熟，且能完成很多種類數(shù)控系統(tǒng)的教學），就可以完成多種系統(tǒng)的教學需要。 現(xiàn)階段市面上比較常用的上海宇龍數(shù)控仿真軟件系統(tǒng)，在上面就可以完成FANUC、PA、SIEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控、MITSUBISH等系統(tǒng)的數(shù)控車、銑、加工中心的實操教學（見下頁圖）。然后根據(jù)學校的實際情況，在數(shù)控車間合理配備數(shù)控機床，這樣就可以為學校節(jié)約很多設備投入費用。 2.學生知識面拓寬且安全 前面所論述的，如果采用傳統(tǒng)的教學，依靠老師在黑板上給同學們講授編程知識，再到數(shù)控車間進行實操教學，針對各個學校對數(shù)控專業(yè)設備的投入情況不同，學生也只能掌握學校里僅有設備的操作方法，很難去操作其他的數(shù)控設備，這對學生的就業(yè)帶來了很大的影響。如我們采用數(shù)控仿真軟件教學，可以在上面完成很多不同類型的系統(tǒng)的數(shù)控車、銑、加工中心的教學，使學生能夠在相同的時間里掌握更多的知識，掌握多種數(shù)控系統(tǒng)的操作方法，為他們的就業(yè)帶來便利的條件。 因為數(shù)控操作是一門實踐性很強的科目，安全系數(shù)較低。一臺機床最多容納34人操作，這使得數(shù)控車間能提供的工位相對較少。如在數(shù)控仿真軟件上教學，可以讓學生們對自己所編程序進行驗證，發(fā)現(xiàn)錯誤及時修改。不會出現(xiàn)像在數(shù)控機床上實習，如程序錯誤，就有可能出現(xiàn)撞刀甚至更為嚴重的事故。在師資緊缺的情況下，學生直接操作數(shù)控機床，很難保證學生的安全，但在數(shù)控仿真軟件上可以得到很好的控制，且相對提供較多的工位。 3.理論與實踐可以聯(lián)系更緊密 如果學生自己所編寫的程序能在數(shù)控機床上運行，并加工出符合要求的零件，對于學生本人來講是一件令人興奮的事情。但由于實習的數(shù)控設備數(shù)量有限，學生不可能一上完理論課，馬上就操作數(shù)控機床。為解決這一矛盾，應讓學生在電腦上利用仿真模擬軟件對自己所編程序進行仿真模擬，顯示整個切削加工過程，以及當前坐標位置、切削速度、快進、快退速度，當前所用刀具等。如果學生所編寫的程序有錯誤，電腦就會顯示出錯號，程序暫停運行，讓編寫者做出正確修改后，程序才繼續(xù)運行，模擬切削加工可一直顯示到加工完畢。學生通過這個仿真系統(tǒng)在老師指導下進行修改，檢驗自己所編寫的程序是否正確，這對提高學生學習興趣和編程水平都有很大幫助。 四、小結 當然，我們也應看到，仿真軟件應用的目的是盡可能代替數(shù)控機床進行實踐操作學習，增加工位。這也體現(xiàn)出了數(shù)控仿真軟件的不足：沒有切削用量概念，操作不會撞刀和崩刀，看不到工件加工質量，工件的測量完全依靠軟件，忽略了機械基礎知識。仿真軟件的這些缺點都會使學習者丟失相關意識，軟件學習后進行操作時也會忽略切削用量以及安全問題。為了防止以上副作用，我們在先進行簡單的機床操作練習后，再進行仿真軟件學習。教師在進行軟件