谈数控加工仿真系统在数控教学实践中的应用

段建国

摘 要：随着经济和科学技术的不断发展，极大的促进了社会的进步，促进了教学的改革和创新 ，加快了教育现代化发展进程。在当今新形势下，为了实现数控教学的现代化教学目标，提高学生的学习兴趣，教师开始利用数控加工仿真系统来进行教学，具有实际教学意义，满足当下新课改教学要求，利于促进学生的全面健康发展。本文主要就数控加工仿真系统在数控教学实践中的应用进行分析和阐述。

关键词：数控加工仿真系统；数控教学实践；应用；分析和阐述

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.05.200

0 前言

计算技术、虚拟技术是数控加工仿真系统的理论依据。计算机虚拟技术在数控机床进行实际运作和操控，这一操作现象就被叫做数控加工仿真系统。数控加工仿真系统在数控教学过程中，具有较好的操作性，其模拟较为真实、操作安全性较好、可以进行不同类型的技能训练，在当下数控教学实践过程中应用，可以提高学生的实践能力和动手操作能力，可以提高学生的学习能力和自我意识，提高学生观察能力和综合学习能力。

1 数控加工仿真系统的优势

1.1 保证教学财务支出的合理性

在以往的数控教学过程中，教师主要是利用真实的数控机床设备来进行教学，因此，院校需要投入较多的财务，带来了教学成本压力。其次，对于教学的效果来说，传统的数控机床教学方法存在自身的教学弊端，无法在有效时间内，保证每个学生都可以进行再操作，降低了数控教学的积极性，无法保障数控教学的有效性。教师利用数控加工仿真系统来进行数控教学，改变了传统的教学弊端，数控加工仿真系统在实际教学过程中，其可以完善传统教学设备不足的弊端，节省了教学设备的损耗，降低了教学成本，提高了学生的学习积极性，利于实现有效教学目标，促进学生的全面发展。

1.2 具有较好的安全性

对于一些刚刚接触数控学习的学生来说，其在学习过程中，由于学生之前没有接触过数控设备，存在操作难题。因此，学生利用数控设备来进行直接的学习和操作，具有安全风险存在。包括在对数控机床和不同设备、刀具等等操作时，容易带来自身的误伤。利用数控加工仿真系统来进行教学，学生在实际操作过程中，即使会出现操作失误，只会带来程序上的混乱，给出警告和提醒，并不会为学生带来安全危害，消除学生的紧张情绪，避免学生厌学情绪的产生。学生仅仅需要在下一次操作过程中，完善上次的操作不足便可，操作较为灵活和安全。其次，利用数控加工仿真系统来进行教学，在实际操作过程中，学生可以清晰的对操作过程和走刀的线路进行直观的观察，增加学生对数控学习知识和操作技巧的印象，具有较好的教学意义[1]。

1.3 提高学生解决问题能力，增加学生对数控知识学习积极性

虚拟仿真系统在数控教学过程中的应用，学生可以在实际操作过程中，对不同工件的加工环节进行观察，对不同加工现象和会产生的状况进行观察，增加了学生对数控机床加工环节的记忆和能力的掌握。其次，学生也可以利用虚拟仿真系统，来对加工完毕的机床设备进行参数的研究，了解数控机床的加工技巧，掌握不同数控机床的参数特点，在实际观察和操作过程中，提高对数控机床学习的学习积极性。同时，教师要注意对学生的实际操作进行指导，对学生的操作误区进行改正，培养学生的观察能力，提高学生的解决问题能力[2]。

1.4 多样化技能的培养和训练

在数控教学过程中，教师利用虚拟仿真系统进行教学时，由于虚拟仿真系统自身的优势和操作灵活性，其在实际教学过程中可以对学生进行多样化的培养和训练，具有较好的教学意义。其次，从另一个角度来说，教师利用虚拟仿真系统来进行数控教学，允许学生在实际操作过程中，存在操作失误现象的发生。对于学生不同操作问题的发生，教师要及时引导学生进行资料的查阅，增加学生和教师的沟通，增加学生和学生之间的交流，增加对问题产生原因的了解，提高自身的各方面能力，促进学生的全面发展[3]。

2 數控加工仿真系统在数控教学实践中的选择

数控加工仿真系统具有多样性的特点，具有不同的软件类型，因此在进行数控教学时，要注重数控加工仿真系统软件的选择合理性。例如：北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统，南京宇航的数控加工仿真系统的等等，都是当下较为火热的数控加工仿真系统，在现阶段数控教学中应用较为广泛[4]。本文主要对北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统进行阐述，北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统其在实际教学过程中，可以把数控、车床、铣床、数控加工不同环节、数控加工不同零件进行仿真，具有自身的实际教学优势。但是对于数控教学来说，不同数控加工仿真系统软件的选择，要依据实际教学进展和教学要求，依据学生的学习能力和实际操作能力，来选择具有实际教学意义的数控加工仿真系统软件来进行教学，保证教学的有效性、合理性[5]。

3 虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用

3.1 合理应用，发挥虚拟仿真系统的意义作用

为了保证数控教学的实际意义，发挥虚拟仿真系统教学的最大作用，在利用虚拟仿真系统软件进行教学时，要保证应用的合理性。虚拟仿真系统软件在数控教学过程中，其主要是在数控的编制程序环节和操作环节积极性运用，保证虚拟仿真系统的应用方法合理性。首先，在实际应用中，可以利用虚拟仿真系统软件来进行前期的感性化培训，利用虚拟仿真系统软件类对编制程序和指令代码进行训练和学习，切记不要把整个数控教学与虚拟仿真系统联系在一起，要保证实际操作和虚拟仿真系统操作的整合应用。在提高学生虚拟仿真系统操作能力的基础上，提高学生的实际操作能力，保证其建立在科学实践的基础上，提高学生的数控学习效率[6]。

3.2 保证教学内容构建合理性，间接性的掌握虚拟仿真系统操作

在实际数控教学中，利用虚拟仿真系统来进行教学，首先要保证教学内容设置的合理性，循序渐进的来提高学生的虚拟仿真系统的操作能力和编程能力。首先，教师在教学讲授中，要进行基础的教学，对学生进行基础的FANUC教学，掌握虚拟仿真系统的操作程序和编程技巧。虚拟仿真系统的操作和编程基础教学，是虚拟仿真系统教学的重点教学环节，在这一教学环节中，要注意培养学生的应用灵活性。其次，教师要对学生进行提高教学，对学生进行SUMENS的编程和操作教学，增加学生对不同形式的虚拟仿真系统的掌握和理解，提高学生对虚拟仿真系统的应用能力。最后，教师要对学生进行拓展和延伸性教学，建立在虚拟仿真系统教学基础上，对学生进行所学知识点外的延伸教学，激发学生的想象力，提高学生对不同知识的关联性，实现虚拟仿真系统教学的最大目标。

3.3 建立合理化的教学评价体系，培训学生自主学习习惯

教师在利用虚拟仿真系统软件进行数控教学时，为了保证教学的有效性，教师首先要对自身的教学情况进行评价，对自我的教学效果和教学能力进行评价，找到自身的教学弊端，完善自身的教学不足，实现虚拟仿真系统数控教学的最大目标。其次，教师也要对不同学生群体进行评价，发现不同学生的学习优势和劣势，为学生构建具有针对性的学习计划，来提高学生对数控学习的信心和积极性。站在评价方法角度来看，教师在对学生进行教学评价时除了对学生的课堂表现进行评价外，教师课余时间可以利用考试的形式来进行评价。包括对学生的机床零件的操作考试，对刀具认知的考试，对机床实际加工环节的测试，对数控机床的基础编程的测试，对数控机床的实践动手能力测试等等。教师在对学生进行评价时，需要注意的是避免较为直接的对学生进行评价，不要直观的指责学生，要肯定学生的优点，在肯定学生优点基础上，来告知学生的弊端和操作劣势，引导学生进行改善，促进学生的全面发展。

4 结论

虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用具有实际应用性，其改变了传统数控机床教学的弊端，减少了院校对数控机床的财务支出，保证教学财务支出的合理性。提高学生解决问题能力，学生可以利用虚拟仿真系统来对数控机床加工的不同环节进行观察和分析，增加学生对数控知识学习积极性。其次，虚拟仿真系统教学也具有较好的安全性，避免了刀具和其它机床器具实际操作的安全隐患，保证学生的人身安全。

参考文献：

[1]李永祥，王峰，兰菲，虞付进.虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用[J].浙江师范大学学报（自然科学版），2015（03）：326-331.

[2]张群.数控加工仿真系统软件在数控教学和鉴定中的应用研究[J].生物技术世界，2014（03）：159.

[3]常虹.数控加工仿真软件在数控教学中的应用研究[J].科技信息，2011（23）：152.

[4]张福荣.数控加工仿真系统软件在数控技术实训教学中应用研究[J].电脑学习，2010（03）：48-50.

[5]陈洪涛.浅析数控加工仿真系统软件在数控教学和技能鉴定中的应用[J].科技经济市场，2010（04）：10+9.

[6]周金元.数控加工仿真系统在數控教学中的应用探析[J].鄂州大学学报，2009（02）：74-77.