数控仿真软件在数控教学中的应用

江敏

摘 要：随着现代机械制造技术的迅速发展，数控加工开始在机械制造业中发挥着重要作用。各大院校都在努力培养能够积极适应发展需要的现代化数控技术专职人员。为了缓解人多、设备少的问题，各大院校逐渐开始引入数控仿真软件进行教学。数控仿真软件在提高教学质量的同时，也带来一定的教学挑战。

关键词：数控仿真软件；数控教学；学习平台；机床

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）15-0115-02

1 数控仿真软件简介

数控仿真软件是通过计算机的编程和建模，将实际加工过程中的三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件，它让大部分需要在实验室或实习工厂中才能进行的教学演示在虚拟环境中得以实现。丹麦CIMCO公司的Cimco Software Suite、美国CGTech公司的Vericut系统、上海宇龙软件工程有限公司的数控交工仿真系统等，都是目前比较成熟的数控仿真系统。

数控仿真软件具有以下特点：①全面的仿真功能。能对整个过程及细节进行全方位、多角度的仿真数控加工。②对配置的要求很低。只需仿真软件和较低端的微机配合就可完成，而且可以与多种计算机操作系统相兼容。③投入的资金较少、占地面积更小，并且不需要使用原材料，不会对资源造成浪费。④利用网络可为教师与学生搭建良好的交流、学习平台。

2 利用数控仿真软件教学是时代的要求

2001年我国加入WTO后，CAD/CAM技术成为机械自动化行业的三大支柱之一，占据了越来越重要的地位，并与模拟仿真技术相辅相成。而学生急需切实掌握现代加工技术，因此，掌握模拟仿真技术成为学生学好数控技术必不可少的一项课程。

理论考试、数控仿真、实践操作已然成为各大数控比赛的三个重要模块，数控仿真技术成为考生必备的能力。此外，一些省份在数控加工技能的鉴定考核中，加入了仿真考核的内容。为了适应时代发展的趋势，学校应使用仿真教学软件进行教学，注重对学生的教学培训。

3 传统数控教学的缺陷

传统数控教学的缺陷分为以下三方面：①在传统的数控教学中，教师一般只在课堂上进行理论知识的传授；而在具体机床操作时，学生只能在理论的基础上进行想象，缺乏实践学习，这样的教学效果显然不理想。②在实际操作时，由于环境差、人数多，很难让每个学生有充足的操作时间，从而很难使学习到的理论知识在实践中拓展。③由于学生缺乏经验，在实际操作时易出现差错，造成危险，而这些失误也会导致设备、道具的损坏。

4 数控仿真软件在教学中的应用

4.1 弥补了设备数量不足，节省了投资

要让学生在学习中得到充分的实践，学校就需要投入很大一笔资金购置设备。数控机床品种多、价格高，少则几十万，多则一两百万，如果数控机床的操作训练完全依靠机床本身进行，不仅经费高，而且消耗也高。在教学中引入数控仿真软件，则能解决这一问题。学生在初次进行实际操作时，很容易出现差错，可能造成撞车、工件损坏、材料浪费等现象。所以，在实习初期，先使用数控仿真软件对学生进行培训，再将仿真训练与实际操作交叉进行。这样做，避免了实习初期的设备安全问题，也让学生能在仿真训练中进行大胆验证，既解决了人多、设备少的难题，又使学生的实践学习呈现出多样化的特点，还减少了设备的损耗。

4.2 创造更多的动手机会，且安全性高

由于数控机床数量有限，常分组进行实际操作，组内的学生也分别进行设计、编程、测量、操作等不同工作，然后轮换操作。这样很难让每一个学生经历一个比较完整的操作过程，而且操作时间也受到了一定的限制。数控仿真软件的使用，不仅培养了学生独立操作的能力，还提供了更多的操作时间与机会，让学生自己动手体验实际操作的整个过程。

4.3 结合理论知识教学，调动积极性

数控课程注重的是学生的实际操作，其理论知识非常抽象。在传统教学中，教师大多纸上谈兵，学生需要靠自己的想象进行理解，很难达到预计的教学效果。加入仿真软件进行教学后，教师可以边讲解边演示，有利于帮助学生理解知识，并且可以通过加工操作演练加深理解。这种教学方式将理论与实际操作交叉进行、同步教学，使抽象的知识变得形象的同时，也提高了教学质量。

5 合理使用数控仿真软件

5.1 选择合适的时间运用软件

数控仿真软件既可以作为理论教学中的教学工具，也可以作为学生实习操作中的辅助工具，让学生在抽象的理论学习中感受形象的操作内容，以提高教学效果。完全依赖软件或完全忽视软件，都将对教学起到一定的消极作用。教师要合理运用软件，将演示与理论知识相结合，充分发挥软件的作用，以提高教学质量。

5.2 科学布置软件的使用时间

数控仿真系统可以形象地展示整个零件的加工过程，还能检测零件。教师首先要对重点内容进行讲解，细心引导学生第一次使用仿真软件，帮助学生熟练运用软件进行学习；其次，针对不同的数控机床的编程与操作进行讲解，提高学生对不同机床、系统的操作适应能力。

5.3 仿真软件与实际操作巧妙结合

在实习期间，先用数控仿真软件对学生进行集中培训，直到学生能熟练掌握数控机床的操作时，再让学生进行实际操作训练。这样不仅能避免学生在实习初期因缺少经验而造成的设备损坏问题，还能提高学生的学习积极性。

6 应用中存在的问题及解决方法

6.1 数控仿真软件不可取代实际操作

数控仿真软件的应用打破了传统的教学模式，大大提高了教师的教学质量。但是，它仅仅是模拟加工过程的软件，与实际加工操作之间存在着一定差距，切不可取代学生的数控实习。数控仿真软件无法让学生切身感受到零件在加工过程中切削用量选择的程度，更无法检测学生实际操作的能力。长时间使用仿真软件，无法让学生全面考虑影响加工的各个关键因素，从而导致学生在实际操作中出现偏差，造成设备损坏。所以，数控仿真软件的使用决不能取代学生的实际操作演练，教师在教学中一定要合理安排软件的使用与实际操作的顺序，使数控仿真软件的作用在教学中得到充分发挥。

摘 要：随着现代机械制造技术的迅速发展，数控加工开始在机械制造业中发挥着重要作用。各大院校都在努力培养能够积极适应发展需要的现代化数控技术专职人员。为了缓解人多、设备少的问题，各大院校逐渐开始引入数控仿真软件进行教学。数控仿真软件在提高教学质量的同时，也带来一定的教学挑战。

关键词：数控仿真软件；数控教学；学习平台；机床

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）15-0115-02

1 数控仿真软件简介

数控仿真软件是通过计算机的编程和建模，将实际加工过程中的三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件，它让大部分需要在实验室或实习工厂中才能进行的教学演示在虚拟环境中得以实现。丹麦CIMCO公司的Cimco Software Suite、美国CGTech公司的Vericut系统、上海宇龙软件工程有限公司的数控交工仿真系统等，都是目前比较成熟的数控仿真系统。

数控仿真软件具有以下特点：①全面的仿真功能。能对整个过程及细节进行全方位、多角度的仿真数控加工。②对配置的要求很低。只需仿真软件和较低端的微机配合就可完成，而且可以与多种计算机操作系统相兼容。③投入的资金较少、占地面积更小，并且不需要使用原材料，不会对资源造成浪费。④利用网络可为教师与学生搭建良好的交流、学习平台。

2 利用数控仿真软件教学是时代的要求

2001年我国加入WTO后，CAD/CAM技术成为机械自动化行业的三大支柱之一，占据了越来越重要的地位，并与模拟仿真技术相辅相成。而学生急需切实掌握现代加工技术，因此，掌握模拟仿真技术成为学生学好数控技术必不可少的一项课程。

理论考试、数控仿真、实践操作已然成为各大数控比赛的三个重要模块，数控仿真技术成为考生必备的能力。此外，一些省份在数控加工技能的鉴定考核中，加入了仿真考核的内容。为了适应时代发展的趋势，学校应使用仿真教学软件进行教学，注重对学生的教学培训。

3 传统数控教学的缺陷

传统数控教学的缺陷分为以下三方面：①在传统的数控教学中，教师一般只在课堂上进行理论知识的传授；而在具体机床操作时，学生只能在理论的基础上进行想象，缺乏实践学习，这样的教学效果显然不理想。②在实际操作时，由于环境差、人数多，很难让每个学生有充足的操作时间，从而很难使学习到的理论知识在实践中拓展。③由于学生缺乏经验，在实际操作时易出现差错，造成危险，而这些失误也会导致设备、道具的损坏。

4 数控仿真软件在教学中的应用

4.1 弥补了设备数量不足，节省了投资

要让学生在学习中得到充分的实践，学校就需要投入很大一笔资金购置设备。数控机床品种多、价格高，少则几十万，多则一两百万，如果数控机床的操作训练完全依靠机床本身进行，不仅经费高，而且消耗也高。在教学中引入数控仿真软件，则能解决这一问题。学生在初次进行实际操作时，很容易出现差错，可能造成撞车、工件损坏、材料浪费等现象。所以，在实习初期，先使用数控仿真软件对学生进行培训，再将仿真训练与实际操作交叉进行。这样做，避免了实习初期的设备安全问题，也让学生能在仿真训练中进行大胆验证，既解决了人多、设备少的难题，又使学生的实践学习呈现出多样化的特点，还减少了设备的损耗。

4.2 创造更多的动手机会，且安全性高

由于数控机床数量有限，常分组进行实际操作，组内的学生也分别进行设计、编程、测量、操作等不同工作，然后轮换操作。这样很难让每一个学生经历一个比较完整的操作过程，而且操作时间也受到了一定的限制。数控仿真软件的使用，不仅培养了学生独立操作的能力，还提供了更多的操作时间与机会，让学生自己动手体验实际操作的整个过程。

4.3 结合理论知识教学，调动积极性

数控课程注重的是学生的实际操作，其理论知识非常抽象。在传统教学中，教师大多纸上谈兵，学生需要靠自己的想象进行理解，很难达到预计的教学效果。加入仿真软件进行教学后，教师可以边讲解边演示，有利于帮助学生理解知识，并且可以通过加工操作演练加深理解。这种教学方式将理论与实际操作交叉进行、同步教学，使抽象的知识变得形象的同时，也提高了教学质量。

5 合理使用数控仿真软件

5.1 选择合适的时间运用软件

数控仿真软件既可以作为理论教学中的教学工具，也可以作为学生实习操作中的辅助工具，让学生在抽象的理论学习中感受形象的操作内容，以提高教学效果。完全依赖软件或完全忽视软件，都将对教学起到一定的消极作用。教师要合理运用软件，将演示与理论知识相结合，充分发挥软件的作用，以提高教学质量。

5.2 科学布置软件的使用时间

数控仿真系统可以形象地展示整个零件的加工过程，还能检测零件。教师首先要对重点内容进行讲解，细心引导学生第一次使用仿真软件，帮助学生熟练运用软件进行学习；其次，针对不同的数控机床的编程与操作进行讲解，提高学生对不同机床、系统的操作适应能力。

5.3 仿真软件与实际操作巧妙结合

在实习期间，先用数控仿真软件对学生进行集中培训，直到学生能熟练掌握数控机床的操作时，再让学生进行实际操作训练。这样不仅能避免学生在实习初期因缺少经验而造成的设备损坏问题，还能提高学生的学习积极性。

6 应用中存在的问题及解决方法

6.1 数控仿真软件不可取代实际操作

数控仿真软件的应用打破了传统的教学模式，大大提高了教师的教学质量。但是，它仅仅是模拟加工过程的软件，与实际加工操作之间存在着一定差距，切不可取代学生的数控实习。数控仿真软件无法让学生切身感受到零件在加工过程中切削用量选择的程度，更无法检测学生实际操作的能力。长时间使用仿真软件，无法让学生全面考虑影响加工的各个关键因素，从而导致学生在实际操作中出现偏差，造成设备损坏。所以，数控仿真软件的使用决不能取代学生的实际操作演练，教师在教学中一定要合理安排软件的使用与实际操作的顺序，使数控仿真软件的作用在教学中得到充分发挥。

摘 要：随着现代机械制造技术的迅速发展，数控加工开始在机械制造业中发挥着重要作用。各大院校都在努力培养能够积极适应发展需要的现代化数控技术专职人员。为了缓解人多、设备少的问题，各大院校逐渐开始引入数控仿真软件进行教学。数控仿真软件在提高教学质量的同时，也带来一定的教学挑战。

关键词：数控仿真软件；数控教学；学习平台；机床

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：2095-6835（2014）15-0115-02

1 数控仿真软件简介

数控仿真软件是通过计算机的编程和建模，将实际加工过程中的三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件，它让大部分需要在实验室或实习工厂中才能进行的教学演示在虚拟环境中得以实现。丹麦CIMCO公司的Cimco Software Suite、美国CGTech公司的Vericut系统、上海宇龙软件工程有限公司的数控交工仿真系统等，都是目前比较成熟的数控仿真系统。

数控仿真软件具有以下特点：①全面的仿真功能。能对整个过程及细节进行全方位、多角度的仿真数控加工。②对配置的要求很低。只需仿真软件和较低端的微机配合就可完成，而且可以与多种计算机操作系统相兼容。③投入的资金较少、占地面积更小，并且不需要使用原材料，不会对资源造成浪费。④利用网络可为教师与学生搭建良好的交流、学习平台。

2 利用数控仿真软件教学是时代的要求

2001年我国加入WTO后，CAD/CAM技术成为机械自动化行业的三大支柱之一，占据了越来越重要的地位，并与模拟仿真技术相辅相成。而学生急需切实掌握现代加工技术，因此，掌握模拟仿真技术成为学生学好数控技术必不可少的一项课程。

理论考试、数控仿真、实践操作已然成为各大数控比赛的三个重要模块，数控仿真技术成为考生必备的能力。此外，一些省份在数控加工技能的鉴定考核中，加入了仿真考核的内容。为了适应时代发展的趋势，学校应使用仿真教学软件进行教学，注重对学生的教学培训。

3 传统数控教学的缺陷

传统数控教学的缺陷分为以下三方面：①在传统的数控教学中，教师一般只在课堂上进行理论知识的传授；而在具体机床操作时，学生只能在理论的基础上进行想象，缺乏实践学习，这样的教学效果显然不理想。②在实际操作时，由于环境差、人数多，很难让每个学生有充足的操作时间，从而很难使学习到的理论知识在实践中拓展。③由于学生缺乏经验，在实际操作时易出现差错，造成危险，而这些失误也会导致设备、道具的损坏。

4 数控仿真软件在教学中的应用

4.1 弥补了设备数量不足，节省了投资

要让学生在学习中得到充分的实践，学校就需要投入很大一笔资金购置设备。数控机床品种多、价格高，少则几十万，多则一两百万，如果数控机床的操作训练完全依靠机床本身进行，不仅经费高，而且消耗也高。在教学中引入数控仿真软件，则能解决这一问题。学生在初次进行实际操作时，很容易出现差错，可能造成撞车、工件损坏、材料浪费等现象。所以，在实习初期，先使用数控仿真软件对学生进行培训，再将仿真训练与实际操作交叉进行。这样做，避免了实习初期的设备安全问题，也让学生能在仿真训练中进行大胆验证，既解决了人多、设备少的难题，又使学生的实践学习呈现出多样化的特点，还减少了设备的损耗。

4.2 创造更多的动手机会，且安全性高

由于数控机床数量有限，常分组进行实际操作，组内的学生也分别进行设计、编程、测量、操作等不同工作，然后轮换操作。这样很难让每一个学生经历一个比较完整的操作过程，而且操作时间也受到了一定的限制。数控仿真软件的使用，不仅培养了学生独立操作的能力，还提供了更多的操作时间与机会，让学生自己动手体验实际操作的整个过程。

4.3 结合理论知识教学，调动积极性

数控课程注重的是学生的实际操作，其理论知识非常抽象。在传统教学中，教师大多纸上谈兵，学生需要靠自己的想象进行理解，很难达到预计的教学效果。加入仿真软件进行教学后，教师可以边讲解边演示，有利于帮助学生理解知识，并且可以通过加工操作演练加深理解。这种教学方式将理论与实际操作交叉进行、同步教学，使抽象的知识变得形象的同时，也提高了教学质量。

5 合理使用数控仿真软件

5.1 选择合适的时间运用软件

数控仿真软件既可以作为理论教学中的教学工具，也可以作为学生实习操作中的辅助工具，让学生在抽象的理论学习中感受形象的操作内容，以提高教学效果。完全依赖软件或完全忽视软件，都将对教学起到一定的消极作用。教师要合理运用软件，将演示与理论知识相结合，充分发挥软件的作用，以提高教学质量。

5.2 科学布置软件的使用时间

数控仿真系统可以形象地展示整个零件的加工过程，还能检测零件。教师首先要对重点内容进行讲解，细心引导学生第一次使用仿真软件，帮助学生熟练运用软件进行学习；其次，针对不同的数控机床的编程与操作进行讲解，提高学生对不同机床、系统的操作适应能力。

5.3 仿真软件与实际操作巧妙结合

在实习期间，先用数控仿真软件对学生进行集中培训，直到学生能熟练掌握数控机床的操作时，再让学生进行实际操作训练。这样不仅能避免学生在实习初期因缺少经验而造成的设备损坏问题，还能提高学生的学习积极性。

6 应用中存在的问题及解决方法

6.1 数控仿真软件不可取代实际操作

数控仿真软件的应用打破了传统的教学模式，大大提高了教师的教学质量。但是，它仅仅是模拟加工过程的软件，与实际加工操作之间存在着一定差距，切不可取代学生的数控实习。数控仿真软件无法让学生切身感受到零件在加工过程中切削用量选择的程度，更无法检测学生实际操作的能力。长时间使用仿真软件，无法让学生全面考虑影响加工的各个关键因素，从而导致学生在实际操作中出现偏差，造成设备损坏。所以，数控仿真软件的使用决不能取代学生的实际操作演练，教师在教学中一定要合理安排软件的使用与实际操作的顺序，使数控仿真软件的作用在教学中得到充分发挥。