数控仿真系统在中职数控专业教学中的应用研究

刘国柱 徐敏

【摘要】本文通过对中职校的教学现状、设备情况、师资情况以及在数控实训过程中存在的矛盾入手，探讨数控仿真系统在数控专业教学中的应用；来改变传统的教学模式，提高教学效率。但数控仿真系统不可能解决数控教学过程中的一切问题，也有其优势和不足。

【关键词】数控仿真技术 数控专业技术 中职学校 教学应用

【中图分类号】G718.2 【文献标识码】A 【文章编号】2095-3089（2015）02-0249-02

当今社会对数控技术人才的大量需求，推动了中等职业学校相继开办数控技术专业，或是不断的扩大教学规模。以至于许多中职学校的数控技术专业教学面临着数控设备缺乏、实践教学少、培养目标层次低、规模小等诸多问题。运用数控仿真系统教学不仅在数控教學中缓解了设备缺乏的问题，使理论教学和实践操作有机的结合，更能促进学生的学习主动性、增强学生的动手机会，提高其操作的熟练程度。事实证明，数控仿真教学是一种节约成本，安全有效的教学模式和教学途径。

一、数控加工仿真系统

数控加工仿真系统是一种基于虚拟现实的仿真软件。虚拟现实技术主要体现在：用于产品设计和生产，以降低成本，避免新产品开发的风险；用于产品演示，可以通过多媒体效果来吸引客户，争取订单；同时也可用于培训，提高员工的操作熟练程度。

我国的数控加工仿真系统产业发展迅速，主要有：南京斯沃、上海宇龙、北京菲克等。数控加工仿真系统主要有以下优点：

1.能够全面仿真数控加工的过程：如机床的设定，毛坯的设定，夹具、刀具的定义与选用，加工程序的输入、编辑、加工仿真和各种加工错误的检测功能。

2.对于计算机的配置要求较低，只需要较低的硬件配置。

3.操作安全性高，不会因为误操作而造成人身伤害，更不会损坏数控机床。

4.不需要加工材料，投入的资金少，占地面积小，并且不会造成资源的浪费。

5.利用网络可以搭建交流平台，为师生提供良好的交流空间。

二、数控仿真系统在中职数控教学中的应用

数控仿真系统的应用改变了传统的教学模式，对教学效果有积极的影响，主要在以下几方面：

1.使用数控仿真系统解决设备短缺的问题，从而节省学校对教学设备的投入。

目前数控设备的种类繁多、价格贵，如数控实训全部依赖于数控机床，投入会很大，耗费也会很多。数控仿真系统的应用可以有效的解决数控机床不足的问题，提高数控实训的效果，使学生更快的学会操作。由于在仿真系统上教学没有机床、刀具、材料等耗损，可大大降低实训费用。

2.丰富教学手段，激发学生的学习兴趣

传统的数控操作教学是先讲授理论知识，然后进行实践操作。然而在理论教学阶段，对于初学数控机床的学生来说，即便是有普车、普铣等实训基础课为先导，也显得较难接受。通过数控仿真系统进行教学，可以直观的向学生展示数控机床的机构、工作原理以及机床的加工过程，从而调动学生的学习兴趣。

3.更好的保障学生实训过程中的安全，减少实际操作中出错的概率

中职学生在操作数控机床时难免出现失误，造成机床损伤，刀具损坏。但在数控仿真系统时，所有的加工过程都在计算机上进行，因此不存在安全问题，也不会因为学生的误操作造成机床损坏和人身伤害。仿真系统对加工程序具有自动检测的功能，可以指出程序出现的错误以及具体原因，以促进学生自主学习。

4.方便教师集中授课

数控实训教学过程中由于受实训场地大小、周边环境等因素的限制，很难保证所有的学生都能听清、看清，教学效果不理想。而数控加工仿真系统的互动教学功能可以通过广播的方式在屏幕上演示教学内容，让所有的学生均能观看并且进行模仿，同时教师在自己的屏幕上可看到每个学生的操作情况，实时对学生进行指导。

三、数控仿真系统在数控教学中的副作用及其应对措施

数控仿真系统的应用改变了传统的数控理论教学模式，方便了教师的教学和学生的学习，但是它仅仅是一种加工过程模拟软件，与实际的加工过程还是有一定的差距，无法代替学生实际加工过程中的感受和经验积累。在数控教学过程中若完全用数控仿真系统来代替实训操作，就难以达到预期的学习效果。为了能达到良好的教学效果，还应采取一些措施。

1.学校应合理的安排教学进度

在数控仿真教学课程之前，应先安排相关的金工实习，如普车、普铣的训练，让学生学会刃磨刀具，熟悉机床加工的各种方法及切削用量的选择技巧，对切削加工有较为扎实的感性认识。另外，数控编程课程要安排在数控仿真系统前学习，学生在熟悉各种机床的操作方法、加工方法以及切削用量选择方法之后，会更加容易的学习和理解数控仿真的各个步骤。

2.要适当的穿插实际数控机床操作训练

避免学生对仿真系统产生过分的依赖，而降低对机床实际操作技能的掌握能力。科学合理地安排数控仿真系统训练所占的时间。数控仿真的优势体现入门基础训练上，学生实际操作技能的提高主要还是依靠上机实际操作练习。当实习条件较好时，实际机床操作的时间应占较大的比例。

3.及时强调仿真系统与机床的区别点

对于软件中和机床的不同之处，应及时给学生说明，并根据机床的实际情况对学生进行讲解，以免使学生产生误解，影响将来在机床上的编程与操作。

四、小结

综上所述，不难看出数控仿真系统的优势不仅在数控编程与工艺这一理论教学中，还可作为数控操作技能的辅助工具。虽然其优点为教师的授课过程带来方便，使教师和学生受益，但其缺点也不容忽视。只要教师在教学过程中积极思考在应用中产生的问题，并及时主动的采取应对措施，不断完善教学方法，并将仿真训练与实际上机床操作训练有机结合，才能发挥数控仿真教学的最佳效果。

参考文献：

[1]徐东呜.数控加工的仿真技术与实现方法[J].工具技术.2004（9）.

[2]刘海庆，李叶龙，刘岩.数控仿真系统在教学中的应用特点分析[J].农业于科技装备.2009（2）.

[3]申宾德.三维仿真互动教学模式在数控教学中的应用[J].产业与科技论坛.2013（2）.