数控仿真技术在职校教学模式中的探讨

摘 要：数控编程是职业院校数控专业的一门基础课，单纯的理论教学，会使得学生感到抽象、难学。因此，为提高教学效果和学生的学习兴趣，必须在教学手段和教学方法上做出一些探索和创新，才能培养出符合现代社会要求的新型人才。

关键词：数控仿真；数控加工；教学模式

DOI：10.16640/j.cnki.37-1222/t.2017.19.203

1 引言

数控编程这门课，单纯的理论教学，会使得学生感到抽象、难学。同时，又基于数控机床品种多，成本高，使得职业院校的学生的实际操作训练具有一定的局限性。因此，须探索一种投入少、学生学习兴趣高、企业欢迎的新的教学模式。数控仿真软件在职业院校的教学中能够将两者有机结合起来，既节约了资源，，又提高了学生的学习兴趣，实现了安全、高效的教学效果。

2 数控仿真软件在数控编程教学中的优势

（1）数控仿真软件可实现教学投入少、效率高、灵活性强[1]。数控机床的价格不便宜，十几万到上百万不等，并且系统不同，操作面板也不尽相同，因此对于教学中的实际操作训练具有一定的局限性。数控仿真软件不仅可以实现对数控车床、数控铣床和加工中心整个加工过程的仿真，而且还可以任意选择不同型号的机床和操作系统。比如，在软件里中可以很轻易地选择车床或者铣床，可以选择FANUC系统或者其他系统，可以选择车床的前置刀架或后置刀架，而这些操作在实际数控机床实训中是非常局限的。因此，数控仿真软件在数控教学中不仅投入少，而且灵活性非常强。

（2）数控仿真软件可实现教学操作安全性强。数控仿真软件教学采取教师投影仪演示教学，或者控屏学生电脑进行教学，这样就避免了一开始使用真实机床给学生带来的恐惧心理[2]。另外，软件学习不仅没有危险，而且还提高了学生对数控机床的学习兴趣，为下一步的实际操作打下基础。更重要的是，数控仿真软件的学习，是利用学生编好的数控程序或导入的程序对工件进行加工，在加工之前会有数控加工的轨迹仿真。如果学生在此过程中出现程序错误或者坐标错误，该软件会有提示。同时该软件还会对加工过程中可能会出现的撞刀或加工深度不合理等给予警示，只有修改好程序并确保无误后方可进行加工，这样就大大避免了实际操作中由于各种原因所带来的风险[3]。

（3）数控仿真软件可实现节约资源。数控机床种类繁多，为满足学生的实际训练操作，需购置相对应的数控机床，这对高职院校来说，将是一笔很大的费用支出。并且初学者在实际操作过程中容易出现撞刀等现象，造成数控机床、刀具的损坏和毛坯料的的浪费。而数控仿真软件使用的是虚拟的机床、刀具和毛坯，学生可以多次在软件上操作练习，并且不用担心资源的问题。因此，利用数控仿真软件教学大大节约了资源。

（4）提高学生的学习兴趣。数控仿真软件中的设置选项，可以选择加工过程带有切削声响和切削飞屑，当学生对刀完毕并确保程序无误后可运行程序进行零件加工。当学生看到自己编制的程序一步步加工出零件时，内心会充满喜悦和成就感。这样既提高了学生的自信心，又提升了课堂教学效果。软件后续还有对加工出来的零件模型进行误差测量，来检验学生的加工精度，此时学生会认真仔细的进行加工。从而提高了学生的学习兴趣和学习的主动性。

3 教学模式改革的探讨

（1）数控仿真软件存在的一些不足。数控仿真软件在使用过程中也有一些不足，比如在加工复杂零件时，指令运行缓慢；三维仿真效果差；存储仿真视频不当引起的软件自动关闭，导致学生所做的一些工作丢失，造成学生心情烦躁[4]。但是，不能因为数控仿真软件的一些不足而放弃它在数控教学中的优势。针对不足，对其教学模式做进一步的探讨。

（2）数控仿真与实际操作交替进行。首先，应该让老师来引导学生，充分认识仿真软件与实际数控机床的一些区别，不能过分依赖数控仿真软件。然后，在教学过程中，引导学生在实际加工之前，先把自己编制的程序在数控仿真软件上进行仿真检验，确保程序无误后，再把程序导入到数控机床中进行实际加工。即先进行理论教学，然后进入仿真环节，最后进行实际操作环节。

（3）数控仿软件测试模式探讨。1）数控仿真软件考试模式探讨。以郑州城市职业学院为例，针对这门课，我们的测试模式是：在数控仿真实训室，老师将电子版零件图纸发送给每位考生，学生收到考题后进行选材、对刀、编程、轨迹仿真等一系列操作，并把自己的操作步驟录制成视频作为试卷上交。这种测试模式的优势是教师通过回放学生的视频，可以看到学生操作的全过程，这样很容易发现学生易出错的点，以便以后重点讲解和辅导。当然，这也存在着一定的弊端，从往年学生上交的操作视频上来看，有小部分同学录制视频的操作步骤几乎同步，即存在抄袭现象。鉴于此，我院准备采取测试试题随机抽取的模式，即每位考生在考试试题库里随机抽取考题进行测试，这样便有效的避免了抄袭现象。2）数控仿真软件测评模式探讨。无论是测试还是平时的练习，对于学生加工的零件的批改要有弹性[5]，即不能把答案限制的太死。比如，对于加工路径的选择，加工过程中涉及的一些参数的选择等，只要合理就行。不应单纯的评价最后的结果，还有考虑整个零件加工的全过程。当然，学生之间可以对已完成的练习进行相互评价。如编制的程序的可行性、进给量的大小、加工速度的快慢、以及点的坐标计算等，可以采用相互讨论的方式，这样变被动学习为主动学习，充分调动了学生学习的主动性和积极性。

4 结束语

每一次的探索都是一种尝试，一种进步，并且还要不断地探索，不断地创新。不仅考虑理论方面，还有考虑实际操作训练，主动采取应对措施，将数控仿真与实际的数控机床训练相结合，充分发挥数控仿真技术的优势。同时，要不断地激发学习的学习兴趣，培养学生的自主学习能力，才能发挥其最佳效果，才能培养出更多符合社会要求的新型人才。

参考文献：

[1]魏谦.数控仿真软件在数控编程教学中的应用[J].科学咨询（科技·管理），2015.

[2]唐友亮，刘萍，张金花，朱东峰.仿真软件在数控编程课程教学中的应用[J].科技视界，2014.

[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.

[4]柳静.浅谈数控仿真软件在数控机床教学中的应用[J].中国科技信息，2008.

[5]张国峰.仿真软件在数控编程教学中的应用[J].硅谷，2009.

作者简介：李德玲（1987-），女，硕士研究生，研究方向：焊接机器人视觉。