数控仿真软件在数控教学中的运用

张连领

摘要：随着持续发展的数控专业教学，相应也逐步完善了专业数字化教学能力，一定程度突破了学生与教学时空约束，提升了专业化教学水平。虽然组织教学者一般都选择可行性研究措施，但怎样基于全新角度分析数控仿真问题，这也是需要不断深入研究的问题。

关键词：数控仿真软件   数控教学   应用

数控凭借极高的精确度，较高生产水平和复杂加工技术被越来越多的企业应用。这一行业拥有良好的发展前景，但是我国却严重缺乏对应的维修操作人才。现代社会发展逐步转变对人才的实际需求，不仅具备专业化的技术素养，还应强化整体素质。教师在培养学生中应注意整体素质强化，完善教学方法，帮助学生更好开展实践操作。仿真教学便是教师创新数控教学的实践方法。

一、仿真软件应用意义

数控仿真是通过计算机技术模拟加工过程的全新技术。仿真技术是在实际生产过程中形成的仿真操作，是三维动态加工的形象展现，有利于更为深刻地了解数控加工，不断动手操作数控加工，对隐蔽问题及时解决，同时积极培养可以掌控数控加工技术的高级技术型人才。在数控教学不可缺少的是理论知识，这部分教学工作相应增加了学生理解难度，这也是学生学习困难点。教师采取灌输式教学方法，教师大体上引导学生死记硬背理论知识。如此教学方法也许帮助学生掌握一些知识，但却无法在实际中灵活应用，并导致学生厌倦学习。

（一）培养学生积极性

教师教学产生的效果紧密联系学生学习主动性。数控机床严重缺少丰富的理论知识和学生文化基础十分薄弱，一定程度影响了学生学习热情。若教师不能培养学生的学习兴趣，学生逐步对学习失去浓厚的兴趣，相应降低了学习效率。

因此，教师应积极寻找能够培养学生学习热情的方式。比如，在实际教学中，教师通过仿真软件更加直接的了解机床运行状态，通过实践操作对理论整体掌握。如此不仅培养学生的操作能力，还可以对学生求知欲望全面调动。同时，在具体操作中，学生可以结合理论情况，自主找出和化解问题。

（二）提高岗位技能

在开展教学中紧密联系仿真软件，选择在仿真模拟中设计一部分设备可能发生的故障和瑕疵等，使学生准确了解加工设备的方式。比如，讲解“直线插补命令和迅速插部命令时”，教师可以采取仿真软件，模拟设计加F和不加F两种情况影响工件的效率，形象设计问题，强化学生的理解程度[1]。

（三）提高安全性，便于开展学习

利用仿真软件，在虚拟环境中可以完成全部实践操作，避免出现大量安全隐患，不会由于学生错误操作破坏机床，同时仿真系统具备自检程序性能，可以检查学生编写程序是否正确，帮助学生全面理解理论知识，减轻教师工作压力。学生作为初学者，难以熟练控制机床，若直接开始操作，必将容易发生损坏车刀和工件的问题，严重浪费了资源[2]。

（四）强化教学效果，帮助教师教学

利用仿真软件的网络性能，创造交互操作环境，为师生搭建交流平台，有利于教师将教学内容引入学生屏幕，在教学中加强了互动性，同时教师还可以追踪掌握学生学习状况。学生利用仿真软件检验加工编写程序，把握数控工艺，提高编写水平。数控仿真软件体现出经济实用性，可以对不同数控系统有效模拟。

二、实际应用

（一）引入实践教学

在具体教学中，机床成本较高，同时数控机床形成各种类型，产生不同的运行与操作系统。因此不仅对各种类型数控机床进行采购，还要开展各种数控机床操作教学，消耗大量教学资源以及投入大规模成本，相应增加了教学难度。在具体应用中，可以对大量数控机床中的设备终端系统开展实践教学，一定程度节省了投入在教学中的数控机床应用数量。也就是说，仅需要一种数控机床就可以完成各种类型数控机床教学工作，帮助学生在实践训练中集中主要精力。此外，各种不同训练系统成功安装在软件中，学生通过对应的训练功能完成操作。比如，学生在建立模型中，通过设计仿真系统，节省大量制作素材，学生若遭遇操作难题，可以不断实施练习，提升学生动手实践能力。在掌握操作机床程序中，学生凭借软件提供的教学模拟功能，模拟培训操作机床程序，帮助学生全面掌握操作程序，防止产生安全事故[3]。

（二）引入培养创新意识

在学生理论与实践学习中创新意识发挥了巨大作用，对其有效培养帮助学生拓展思维，还提升学生实践水平，有利于学生健康发展。因此，在具体教学中教师应积极培养创新能力。仿真软件有效模拟数控机床各个操作程序，有利于学生直接把握实际应用步骤。牵涉到的具体技术包括计算机绘图、计算机并行处理等，有效模拟数控设备，达到提升实践教学水平的目标。比如，学生对数控机床运行刀具轨迹学习中，实际观察必将增加投入成本，但通過仿真软件开展学习，则在计算机提示运行刀具轨迹，有利于学生对不断改变刀具轨迹全面观察，进一步掌握刀具轨迹的理论知识。在这一过程中，学生应持续观察，勾勒出运作机床的画面，从而更加熟练了解关于机床的编程方法。对学生自主创新能力培养的过程中提高学习效率。

（三）引入编码器教学

在数控教学中编码器发挥的作用十分显著，应利用光栅尺运行数控机床，及时反映生产机床零部件和操作情况，一定程度影响了操作机床质量。但断开机床电源以后，会在原位标记光栅尺记录，编码器功能就是恢复机床记录位置，在这一前提下构建坐标系，提升机床的运作效率。具体应用编码器中，通过坐标系方法严格检测原点信号，利用仿真平台，检测与明确电机所在区位，凭借这种方式确保设备开机位置归零。此外，将三个传感器开关设计在电机中，利用仿真软件对原点信号检索时具体是信息检索操作传感器，一旦出现有关数据，必将向方针软件传递信息，最终在系统显示设备原定位置，科学应用编码器[4]。

（四）引入模块教学