浅谈数控仿真技术在实训教学中的应用

胡震

摘 要：随着我国科技的不断发展进步，数控仿真技术已经应用在各个领域中，尤其是在数控教学中。如何运用数控仿真技术有效提高教学质量，这一问题长时间困扰着广大教师。本文试通过论述数控仿真软件在教学过程中的应用，对数控仿真软件进行简单介绍，阐述数控仿真软件在教学中的重要作用，提出建设性教学思路和方案，丰富教学手段，提高教学质量，加快数控专业人才的培养速度。

关键词：数控仿真技术；软件多元化；教学应用

为了给企业输送数控专业人才，振兴我国机械制造产业，各大职业学校都开设了数控专业类的课程。这类课程实践性强，要求学生具有一定的操作能力。但大部分学校受到实训设备品种单一、数量稀少、资金不足的限制，无法满足学生的实训需求，为了保证学生能够得到足够的实际操作训练，采用数控仿真软件代替数控设备是一个很好的选择。

一、数控仿真技术的概念

数控加工仿真技术模拟数控机床操作全过程和加工运行状态的功能，将加工过程用二维实体图形或者三维实体图形的方式展示出来。其既能进行数控编程的教学又可以实现机床操作的实训教学，使原来需要在数控设备上完成的大部分教学功能可以在这个模拟环境中实现，在获得良好教学效果的同时，又可避免操作失误造成设备的损坏甚至人身事故。

二、数控仿真软件在教学中的应用

1.数控仿真软件的多元化

目前我国数控机床系统的种类和生产厂家众多，数控仿真软件基本涵盖了常见的数控机床和主流的数控系统。教学时可根据需要选择相应的机床和系统对学生进行授课，提高学生对不同数控机床及系统的操作能力，使学生进入企业后能够较快地融入生产。

2.数控仿真软件投入低，可弥补设备的不足

采购大量数控机床来满足学生实践学习的需求对于大部分职业学校来说都是难以实现的，其高昂的成本和维修费用使人望而却步。利用数控仿真系统进行数控机床实训教学活动，使投入在教学机床设备上的资金大幅度减少，同时给学生提供更加充裕的上机时间，增强了学生对机床设备的熟悉度，提升了培训效率。使用数控仿真软件进行教学，更加低耗环保，减少了培训所需的材料及能源，降低了成本。

3.安全可靠，便于学生学习，增强教学效果

数控仿真系统的核心是数控虚拟机床，它完全模拟零件的实际切削过程，同时能检验程序正确与否，并用三维实体动画实时模拟显示程序路径和工件实体图形，真实地再现了零件的加工过程。学生在初次操作数控加工系统时，经常有误操作行为，这些行为可能会引起机床的损害及人身安全隐患。数控加工仿真系统最大的优势是既不会损坏机床，也保证了学生的人身安全。

三、数控仿真技术在教学中应用的不足

虽然在数控教学中使用数控仿真软件拥有很多优点，但仍不能完全取代数控设备。这是因为数控仿真软件终究只是对数控操作及加工过程的模拟，模拟必然会与实际操作有所区别。

1.缺乏真实感，易造成学生安全意识淡薄

在机床实际加工过程中，操作人员必须严格按照相关专业安全操作规程进行操作，同时能根据机床在不同时期，不同状态下发出的声音做出判断，及时调整加工参数，以使机床能正常运行。然而，在仿真加工中，一些严格的、基本的操作规程并未按規定来实施，如操作时须穿工作服、劳保鞋；加工过程中对安全操作不重视，随意将手和头伸进机床中、加工前关闭机床安全门等；在练习时，即使出现撞刀现象也不以为然。长此以往，将使学生形成不良习惯，对操作安全意识淡薄。因此，教师在平时的教学中要强调安全操作规范，重点讲解仿真加工与实际加工的区别。

2.容易使学生产生错觉，降低教学质量

在数控仿真系统上加工工件时，只要吃刀深度不大于刀刃长度就可以模拟切削，而在数控机床上实际加工时，则会因为受到机床、刀具、材料等因素的影响，不可能选取太大吃刀深度进行加工。工件的装夹、刀具的校准、主轴的转速、进给量的大小等都与实际操作有差异。实际加工中对于工件的加工精度都会有严格的要求，而要达到这些精度的要求，需要采用合理的加工工艺，这些在仿真软件中是无法做到的。所以，长期使用数控仿真软件教学，容易使学生产生错觉，从而影响教学质量。

四、结语

数控仿真技术在教学中的广泛应用，既能弥补职业学校设备的不足，节省成本，又能丰富教学手段，提高教学质量，加快数控技术人才的培养速度。尽管相比于直接在数控设备上实践学习仍有不足之处，但也有其独特的优势，值得推广。

参考文献：

[1]乔卫红，魏秋红.数控仿真在数控技术专业教学中的应用分析[J].现代商贸工业，2011（16）.

[2]刘才志.数控仿真软件在数控教学中的应用之思考[J].湖南工业职业技术学院学报，2008（4）.

[3]杨东海.数控仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究[J].职业教育，2015（12）：72-74.

[4]吴波，伊延吉.仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].科技信息，2010（19）.