数控仿真软件在机电数控教学中的应用

2019-12-01张明南京铁道车辆技师学院

数码世界 2019年12期

张明南京铁道车辆技师学院

一、机电数控专业教学方面现存的问题

我国数控机床已经取得了很大发展，但是，在研究的生产、应用和人才培养等方面仍存在着许多问题。如何发现这些问题，并且解决问题是当今我们面临的重大难题。近几年来，我国的数控机床技术取得了长久的进步，但同时也能够暴露出很多问题。本文最先介绍了我国数控机床的现存问题，然后从政府管理、实践、高昂的费用等多个方面分析了要改变当今现状仍需要的更大进步和必要措施。由于数控机床自动化程度高，结构复杂，所以出故障的几率也较普通机床设备高的多，维修难度也更大，同时对数控机床维修人员的专业素养要求也越来越高，要求机床出现故障后，能在最短时间里解决问题。数控机床维修技术不仅能够保障数控设备正常运行，而且对数控技术的发展和完善也有一定的推动作用。

（一）仍在政策落实过程，努力发展创造业

2018年底召开的中央经济工作会议，把推动制造业高质量发展列为2019年要抓好的第一项重点工作任务，坚定不移建设制造强国。要稳步推进企业优胜劣汰，促进新技术、新组织形式、新产业集群形成和发展。构建开放、协同、高效的共性技术研发平台，健全需求为导向、企业为主体的产学研一体化创新机制。但在稳步发展实行创造业过程中，机电数控专业的人才却遇到了重重阻碍，现阶段，大多数中职和技工院校乃至高校中机电数控专业可供师生使用的机器仍是有限，此种现象直接导致了相关专业学生教学实践机会缺少，对上课内容理解不够深刻，对新知识接受程度较低。

（二）实践机会受限，难以提高学习热情

随着现代科技水平的迅速发展，向学生提出了更高的要求：不仅要有知识、有思想，更要有实践动手能力。这就要求开设数控专业的各类学校储备相关实验设施、机器供学生深层次的理解相关专业，对毕业找工作时的能力得到很好的提升，增加就业率。从这方面来看各相关公司就要积极设计、生产能有利于各大院校每位师生增强动手能力的工具和软件。

（三）高昂的制作费用

机床是指制造机器的机器，亦称工作母机或工具机，习惯上简称机床。一般分为金属切削机床、锻压机床和木工机床等。现代机械制造中加工机械零件的方法很多：除切削加工外，还有铸造、锻造、焊接、冲压、挤压等，但凡属精度要求较高和表面粗糙度要求较细的零件，一般都需在机床上用切削的方法进行最终加工。机床在国民经济现代化的建设中起着重大作用。数控机床是数字控制机床的简称，是一种装有程序控制系统的自动化机床。该控制系统能够逻辑地处理具有控制编码或其他符号指令规定的程序，并将其译码，从而使机床动作并加工零件的控制单元，数控机床的操作和监控全部在这个数控单元中完成，它是数控机床的大脑。数控机床比较昂贵，占用数控机床学习数控机床的操作，则成本比较高。

另外，还要消耗原材料、刀具等。更重要的是：学数控操作的人肯定不熟悉机床操作，容易发生各种事故，存在很大的安全隐患。

二、数控仿真技术在机电数控中应用

随着对此类问题重视程度的提升，一些新出现的数控仿真技术被设计出来，使这类问题得到解决，该软件是学校和机床厂共同研制的一种虚拟的仿真软件，在实现结合机电一体化、电子自动化的同时也提高了教学水平。在必要的情况下还可以结合学生的学习情况与实践操作情况，对学生进行有关考核，而数控仿真软件的仿真功能能够间接提升学生直观观察的能力，实现对切削细致操作过程的观察，进而将课堂中的理论和实践知识进行有效地结合，提升了学生学习积极性的也能够使学生取得更佳的学习效果。

（一）实践性和可操作性方面的应用

数控仿真软件具有较强的实践性和可操作性，同时具备安装便捷的优点。数控加工仿真软件的主要作用是学习数控机床的操作，用数控加工仿真软件学习操作的成本极低，没有安全风险，如果在自己的电脑里装一个数控加工仿真软件，随时可以学习，非常方便。实践性即实践性原则，指人们在进行创造性思维的过程中，必须参与实践，必须在实践中促进思维能力的进一步发展，在实践中检验思维成果的正确性。没有实践，思维的发展就失去了动力。从本质上说，下操作性定义就是详细描述研究变量的操作程序和测量指标。在实证性研究中，操作性定义尤为重要，它是研究是否有价值的重要前提。通过实践性与可操作性的定义，我们可以知道数据仿真软件有足够的实践性和可操作性，在此方面可以得到良好发展。

（二）保证实际教学的安全性

真实性教学是一种观察教师的教学所体现的智力质量的标准，它强调任何教学活动都要使学生充分地发挥智慧投入学习，而不论这种活动是传统的还是创新的、是在校内还是在校外。由此，我们评价某种教师的教学活动时，评价的不应该是某种技术过程或学生“举手如林”的表面参与，而应该是更为基本的质量标准。真实性教学由美国学者纽曼等人在20世纪60年代研究中小学学生学习的智力质量时提出，其根本目的是达成学生的真实性成就，评判标准具体包括五个方面。在数控仿真教学过程中，若学生的实践动手能力比较差，则容易出现一些操作失误、数据出错等情况，对机床的使用寿命会造成严重影响，对学生的人身安全问题更会构成严重的威胁。利用数控仿真软件，将一切操作转移到计算机系统上执行，可有效保证学生与数控机床的安全，保证实训教学活动顺利进行。

（三）改变传统教学模式

传统教学模式这种结构基本的理念是把学生看作知识的容器，客观上不允许学生独立思考，如果说学生有所思考，也只能跟着教师的思路走。以教师为中心，以教材为中心，重规范、轻创新，以板书讲授为主，费时、费力、信息容量小，信息显示形式比较单调、呆板。不利于培养学生的自主学习能力，教学形式单一。传统教学以知识传递为主，教师对学生的学习能力、学习方法、价值观的形成关注不够，教师对教学的目标、内容、方法、进程、结果和质量评定都实施严格的控制，教学过于程序化和模式化。但若及时对传统教学模式做出改变，则有利于教师主导作用的发挥，有利于学科知识的系统传授，有利于师生之间的情感交流，在讲授过程中有利于学生和教师发生灵感、思想相互碰撞，提高学习效率投资成本低，比较经济。