论数控加工仿真软件在数控教学中的作用

韦建益

（桂林工业中等专业学校，广西桂林，541004）

论数控加工仿真软件在数控教学中的作用

韦建益

（桂林工业中等专业学校，广西桂林，541004）

数控加工仿真系统是一款教学与训练，仿真与实践相结合的软件，可以满足大批量学生仿真实训需求，能很好解决了培训时学员多机床设备少的问题。

仿真软件 ；数控教学

1 研究现状

随着计算机技术、信息技术、自动化技术在制造业中的广泛应用，所形成的先进制造技术日益引起各国的重视，它是提高企业国际竞争力和创新能力的根本途径，而先进制造技术又以数控技术为主要标志。我国在“机械工业振兴纲要”中将应用数控技术的“数控机床”列为基础机械。因此中职校的实习教学，开始由传统的实习内容向新技术新工艺实习内容的转变，对职业教育也提出了新的要求。但由于数控专业是机电专业的的一个分支，课程设置老化，教学理念和方法陈旧，知识更新缓慢、滞后，师资力量缺乏；再加上中职学生基础知识相对差，学习被动无兴趣等，要在这样的条件下要培养一个合格的数控专业人才谈何容易，这就要求探索出一套适合当前现状的教学方法。经过多年的教学实践，我发现数控加工仿真软件能在其中显示出桥梁的作用，使理论和实践有效的衔接，打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。

2 软件介绍

数控仿真软件是通过计算机的编程和建模，将加工过程用三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件。目前比较常见的有天傲TNS-Ver2.0、联高VNUC、上海宇龙等数控仿真软件，它们都有以下几个优点：它能全面的仿真数控加工的过程，包括机床设定（支持多种数控系统）、定义毛坯、刀具准备、基准测量、G代码处理、面板操作等）配置要求低、只需仿真软件和要求不是很高的 机，并能与多种计算机操作系统兼容；操作的安全性很高，不会因为学生的错误操作而造成人身伤害，更不会损坏机床；不需要原材料，投入资金少，占地小，不会造成资源的浪费；利用网络可以搭建交流平台，为师生提供良好的交互空间等。

3 数控仿真软件在数控教学中的作用

3.1 利用数控仿真软件可以弥补设备和师资的不足，充分利用现有资源

数控机床实习不比钳工或车工的实习，它的设备投入是很大的，如果要使每个学生有充足的实习时间的话，可能投入要上几百万，这对于不是省级重点专业的学校而言显然难以承受的。因此很多学校考虑采用“小班化”的教学方法，但是小班化是要有师资做后盾的，很多学校都没有这样的条件。就我们学校而言，机模专业4个班级，数控专业老师只有2个，数控机床6台，这样的条件下，如果按照传统的实习方法根本无法进行。但如果我们在学生实践操作之前，利用仿真软件进行模拟操作，就可以做到给学生充分的实习机会，节省了操作的时间，缩短了实习的周期。以一个班级40个人，实习一次时间3小时为例，平均每台机床10个人，每人操作的时间只有18分钟。试想在这么短的时间里面学生真正能掌握的东西有多少呢？但如果我们利用每个学校都有的机房，把3个小时换成上机进行和实际机床几乎一样的仿真操作的话，可以保证每个同学有充足的时间来动手。这样很多问题在这一个阶段就能够解决，实习周期缩短了，对于机床操作的熟练程度将大大提高，而且为下一步的实际操作也做好了准备，实习效果也提高了。

3.2 利用数控仿真软件能有效的结合理论学习，可实现同步教学

和其它专业课一样，数控课程也是非常抽象的学科，它注重的是实践性。比如对刀过程，其实是很容易的事情，但如果用传统的教学方法，仅在课堂上纸上谈兵，大多数学生都难以理解，如果利用仿真软件一边演示一边教学，通过车刀和工件的运动学生就很容易理解，而且还能自己亲手操作来加深认识，理论和实践也能兼顾了。凡是涉及数控编程和操作的内容，如工件坐标和机床坐标、G指令、M指令等都可以实现同步教学，使抽象内容形象化，提高了教学质量。

3.3 利用数控仿真软件的使用能极好的调动学生的学习积极性，培养了创新意识

对于职技校的学生来讲，由于学生各方面的基本素质普遍比较差，而数控专业课又要求极高的抽象性，加上教学过程的枯燥乏味，很容易让学生产生厌学的情绪，教学效果也不理想。而数控仿真软件以其和实际机床相同的用户界面和它的可操作性，很大程度上激发了学生的学习积极性，再开展教学就容易多了。

3.4 利用数控仿真软件教学中允许出错，使学生得到岗位技能的全面训练

在模拟仿真中，可设计出实际工作中可能发生的变化，包括事故、故障和生产中极少出现的突然情况，让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用与区别时，可在运行中的第一个G01后面加F与不加F，学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响。从而加深认识达到课堂教学中无法达到的效果。

4 数控加工仿真在应用中可能存在的负面影响及应对措施

作为一个仿真软件，它和实际机床还是存在很大区别的，无法替代实际机床，也无法替代学生在真实切削加工的实际感受。包括走刀路径不明显，切削深度和刀具要求不够实际，对刀时对操作者要求不高，对产品粗糙无法进行检验等。而这些恰恰是对一个学生重要技能训练要求。对此，教师应引起高度重视。解决办法是可以通过在应用数控加工仿真系统对学生进行初期训练前，先进行车刀刃磨训练和机加训练，让其对机械加工有较为扎实的能力基础。同时，在数控仿真训练时以实践要求进行强调和要求。尽最大可能弥补应用数控加工仿真系统进行教学这一缺陷。

在利用数控加工仿真系统进行技能训练时容易使学生对计算机产生依赖心理，沉湎于仿真加工，而疏于上数控机床操作，甚至很容易滋生学生的自满情绪，夜郎自大，以仿真论数控，通过几道程序的编写加工而沾沾自喜，从而放松学习，涣散训练。最终只求得一知半解的结果，严重影响了教学质量和浪费了教学资源。这就要求数控教师应提高管理能力和教学水平，合理分组科学安排应用数控加工仿真软件进行技能训练的时间，仿真训练与操作训练在后阶段穿插进行。同时，教师要跟学生阐述教学仿真与实际加工的区别，使其对软件仿真有正确的认识，对实际操作加工有足够的重视，充分调动学生的求知欲。采用科学管理，有效组织数控仿真教学，从而使仿真教学工作既科学又客观，既高效又实用。

5 结束语

数控技术作为先进的制造技术是时代进步的产物，而教育也应该适应时代的进步，这就要求我们不断的探索和尝试新的教学方法和理念，只有这样才能培养出更多更好的数控技术人才，为我们的现代化建设服务，也只有这样才能振兴我们的机械加工行业。

[1]上海宇龙软件工程有限公司，数控加工仿真系统使用手册.2004.

[2]黄筱调,赵松年.《机电一体化技术基础及应用》.机械工业出版社,1994.

On the function of NC simulation software in NC Teaching

Wei Jianyi
（Guilin industrial secondary specialized school,Guilin Guangxi,541004）

NC machining simulation system is a combination of teaching and training, simulation and practice of software, can meet the needs of large quantities of students simulation training. The utility model can solve the problem that the students have less machine tools in teaching practice

simulation software; numerical control teaching