探析中职学校数控实习教学中仿真软件的应用

张凤玲 林嵩

【摘 要】本文考虑到中职学校数控仿真教学需要更加科学合理的发展，通过对中职生心理特点的分析，本文对数控仿真软件的概念和作用做了简要阐述。得出了其在数控加工教学中的优点，提出仿真教学存在的问题及解决方法。为中职数控专业利用数控仿真软件教学提供了理论支持。

【关键词】数控；实习教学；仿真软件；中职

【中图分类号】G402 【文献标识码】A 【文章编号】1672-5158（2013）03-0308-01

基于虚拟现实的仿真软件，就是数控加工仿真系统。这种富有价值的虚拟技术起源于90年代初的美国，它可以挖掘传统产业的潜力，提升其层次。虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现在：用于产品设计与制造，可以避免开发新产品的风险，有效降低成本；用于产品的演示，借助于多媒体效果可吸引顾客、争取订单；可将“虚拟设备”用于培训来加强员工的熟练操作程度，提高培训的效率，降低培训的成本。

目前，国内的数控仿真系统主要有：上海宇龙、广州超软、北京斐克和南京宇航等。笔者所在学校采用了上海宇龙软件工程有限公司的数控加工仿真系统。该系统可以实现对数控车床、加工中心的加工全过程仿真，其中包括毛坯、夹具、刀具的定义与选用；零件基准测量、设置；数控程序的输入、编辑、调试；加工仿真及各种加工错误检测功能。

一、应用数控仿真软件教学的必要性

随着全球制造业的不断发展，数控加工应用技术专业从高职院校逐步的推向了中职学校。各中职学校为适应市场需求，大力发展数控技术专业。传统的数控技术教学，理论教学抽象，学生学着没劲，教师教着乏味。而大部分中职学校设备不能满足教学，实习教学需要购置数控设备，这就需要雄厚的资金基础。这种教学方式已很不能适应当今数控专业教学的需求，掌握先进的教学方法、教学手段，教学媒介来提高教学效果就显得尤为重要了。

中职学校学生的底子薄，理论知识较差，而数控技术这门课程具有很强的实践性，要想达到理想的教学和实践效果，就必须探索出一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养适应性强、企业欢迎的学生势存必行。这就应运而生了许多数控仿真软件，而上海宇龙数控仿真软件是其应用比较广泛的一种仿真软件，这使它成为一种辅助中职数控加工技术专业教学的一种选择。

二、数控仿真系统在数控教学中的应用

1、利用数控仿真系统快速熟悉机床的基本操作

熟悉数控机床的面板操作和对刀操作一般是数控实训的开始阶段。传统的教学方法是5-6人为一组，由实训教师在数控机床前，对数控机床的操作面板进行讲解和操作演示。由于环境的嘈杂，空间有限，虽然每组只有5-6个学生，但学生看的也不是很清楚，听起来就更费劲了，如果学生人数多，分组就多，这势必增加了实训老师的负担。老师讲解完，演示过后，由于学生人数远远大于数控机床台量，所以能够马上操作机床的学生是很有限的，这样的教学效果也是大打折扣的。

数控加工仿真系统完全模拟了数控机床的操作环境，它的操作面板和操作步骤完全与真实的机床一模一样。笔者所在学校是在拥有100多台计算机的机房内，通过多媒体教学广播系统将教师在数控仿真系统中操作数控机床的视频和语音，即时传送到每名学生的电脑终端上，使学生听得明白，看得清楚，同时还可以录制操作录像，提供给当时没听懂的学生，便于重复观看学习。当教师讲解完后，学生马上就能自己进行练习操作，而老师则可以巡回解答学生提出的各种问题。经过实践，一般只需2—4节课，就可以让学生熟练的掌握数控机床的基本操作方法，其效果非常明显。

2、利用数控仿真系统进行数控编程的教学

传统的数控编程教学方法是教师在黑板上讲解指令的具体使用，然后由学生自己编程。对于学生编出来的程序是否正确，完全通过教师来检验。有了数控仿真系统以后，教师讲授完指令，学生但是就可以如同真实加工一样，把自己编写的数控程序输入到仿真系统中，然后进行虚拟加工验证。程序是否正确，就由虚拟加工来检验。在仿真加工的过程中，学生还可以旋转机床和工件，进行任意角度的观察，了解加工的进展情况。这样学生的学习兴趣就被极大地激发了，进而加深了对编程指令的理解。

三、利用数控仿真系统的好处

经过前面的叙述，利用数控仿真系统可以有效的降低数控培训的成本，提高培训的效率，是显而易见的。具体表现在以下几点：

1、学校可以利用现有的计算机教室，只需再花费几万元购买一套数控仿真系统，大大降低了数控实训的费用。这相对于价格不菲的数控机床来说，是非常划算的。

2、特别是初学者，直接在机床上进行操作，导致频繁出现误操作是无法避免的，还加速了数控机床的损耗。在仿真系统上进行教学，没有了实际机床、刀具、材料的损耗。只有这样，有效的提高数控培训的效率，使学生容易上手，解决数控机床数量不足的问题。

3、直观形象的教学能够激发学生的学习热情，使学生作为学习的主体，提高了学习效率。可保证学生安全，避免学生在操作真实机床时出现的安全隐患。当学生能正确熟练的操作以后，再在真实的机床上进行操作中，可以大大降低误操作率。

四、应用数控仿真软件进行教学时存在的问题及解决方法

1、存在的问题

数控仿真是借助计算机来运行的一个虚拟的加工场景，运行起来存在诸如走刀路径不明显，切削用量不切实际，对刀精度要求不高，无法检验产品的粗糙度等问题。然而学生在使用数控仿真软件编程加工时，不顾安全生产的要求，如果出现了机床碰撞事故，只需点击鼠标进行复位操作就可以重新开始了。这些正是衡量我们的学生对数控技术掌握程度的标准，它们一旦在实际加工中存在，可能就会出现撞刀、影响加工质量、降低生产效率等问题。

数控仿真系统虽然解决了数控教学中的效率和成本等方面的问题，但它只能作为入门级的培训工具，让学生快速熟悉机床的操作流程，方便编写和验证程序。不能完全取代真实的数控加工实训。所以在利用数控仿真系统进行教学时，实训指导教师一定要正确地引导学生，避免学生走进“仿真”的误区，在编程指令的教学过程中，要让学生对加工的工艺引起高度的重视。

2、解决的方法

首先，在进行仿真训练前，先进行机械加工的基本训练，使学生具备操作机床加工的各种方法及切削用量选择的技巧，并且对机械加工操作有较为扎实的基础。其次，教师要经常警告学生数控仿真与实际加工的本质区别，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，按照实际生产的要求来进行仿真教学。再者，既科学又客观地发挥仿真软件在数控教学中的作用，就要要求教师采用科学管理，有效组织数控仿真教学。

五、结束语

总之，数控仿真软件在中职教学中发挥着不可替代的作用。随着仿真软件不断发展，其模拟仿真效果将越来越好，但它仍然存在与实际生产的区别。我们在教学中只有科学、合理、有效地利用数控仿真软件，才能起到事半功倍的效果，只有积极发现和解决数控教学中产生的问题，才能使其发挥的作用更强大，才能极大地促进中职数控教学改革的发展。

参考文献：

[1]徐江涛.浅浅谈仿真软件在中职数控教学中的应用 [J].新课程学习（社会综合），2011

[2] 张超. 数控加工仿真系统在中职数控专业课教学中的应用 [J].大众科技，2011