数控加工仿真系统在数控教学中的应用

吴积成

摘要：科学技术背景下，数控加工技术得到了广泛的应用，显著提升了机械的制造水平、制造效率等。基于数控课程的使用性，不仅仅要关注学生理论知识教学，还要全面提升学生的实践操作能力。但是在具体的数控实训教学中，受到多种因素的制约，致使数控实训教学效果不佳。面对这一现状，可灵活运用数控加工仿真系统，全面提升数控教学的有效性。在本论文中，笔者以数控教学作为研究中心，针对数控加工仿真系统在其教学中的具体应用进行了详细的研究和分析。

关键词：数控;实训教学;数控加工仿真系统;应用策略

0  引言

中职院校作为人才培养的重要场所，要求教师在强化课堂教学时，应紧紧围绕当前的社会需求，借助有效的实训教学，促使学生在实训的过程中，不断提升学生的实践操作能力。但是就当前的中职院校数控教学为例，依然没有摆脱传统教学模式的束缚，依然是按照教材中的内容，对学生进行理论知识灌输。而数控技术作为一门实用性的课程，单纯地进行理论知识讲解，很难提升人才的培养质量。面对这一现状，通过数控加工仿真系统的运用，可促使学生在模拟仿真技术的帮助下，对数控运作过程进行了直观地了解，并促使学生在数控加工仿真系统中，发现问题、解决问题，最终提升学生的实践操作能力。

1  中职院校数控教学现状分析

数控技术是一种新型的现代化技术，已经在现代制造业中得到了广泛的应用，是推动生产自动化、柔性化、集成化的基础。中职院校作为培养数控教学的重要场所，在传统的人才培养模式下，受到多种因素的制约，致使人才培养效果不佳。具体来说，集中体现在：①教学目标定位片面。中职院校在进行数控教学的过程中，依然以理论知识教学为主要目标，忽视了学生的实训教学。如此一来，学生虽然获得了一定的理论知识，但自身的实践操作能力相对比较弱，根本无法满足这一学科的人才培养需求;②数控实训设备不足。中职院校在当前的数控实训教学中，由于学校的实训设备有限、数控软件比较陈旧等，学生缺乏实际训练，严重制约了数控实训教学的效果;③教学模式单一。教学方式是影响课堂教学质量的关键性因素。就当前中职院校数控教学现状来说，教师所采用的教学手段和方法比较单一、陈旧，不仅无法激发学生的学习热情，还会导致学生对相关知识理解不够充分。另外，加之课堂教学时间有限，教师常常会忽视实训教学这一环节。如此一来，致使中职院校数控教学效果不佳[1]。

2  数控加工仿真系统与数控教学分析

2.1 数控加工仿真系统概述

数控加工仿真系统作为一种软件应用系统，主要是借助计算机技术，针对数控加工的过程进行模拟，通过数控加工仿真系统，可以借助三维动态的模式，将数控加工过程逼真地呈现出来。在这一过程中，有效加深了学生对数控加工知识的认识。同时，学生在逼真的三维动态模式下，也获得了最为真实的感受，在很大程度上提升了学生的实践操作能力。

2.2 数控加工仿真系统在数控教学中应用价值分析

数控加工仿真系统作为一种新型的教学软件，将其应用到数控教学中，增加了实践教学的比例，也促使学生数控加工仿真系统中，提升了自身的实践操作能力，显著提升了人才培养质量。

首先，给学生提供了实训操作的机会。在数控实训教学中，受到课程特点的制约，学校必须要具备足够实训设备作为基础和保障。但是在调查中显示，多数学校都不具备这一条件，其实训设备数量有限，学生常常需要排队才能更好地体验实践操作。如此一来，不仅仅浪费了大量的学习时间，也在很大程度上制约了实训的效果，致使数控的实训教学逐渐沦落为形式主义者。面对这一现状，通过数控加工仿真系统的应用，学生可通过电脑智能终端，借助这一仿真系统即可完成相关的实训操作。如此一来，彻底避免了传统实训设备缺乏的现状，促使学生仿真系统的实训的过程中，提升了自身的实践操作能力。

其次，加深了理论知识的理解。通过数控仿真系统的应用，学生在电脑软件操作的过程中，不仅提升了自身的实践操作能力，也促使学生在实践操作的过程中，在直观、具体的感知中，加深了对理论知识的理解，显著提升了学习效果[2]。

再次，提升了学生的问题解决和分析能力。在数控教学中，通过数控仿真系统的应用，可将整个加工过程模拟出来，学生在对整个数控加工过程进行详细观看的过程中，及时发现操作中存在的问题，并及时加以解决;还可以促使学生在反复操作的过程中，针对仿真系统提出的操作失误原因，促使學生对其展开分析，最终对其进行解决。如此一来，显著提升了学生解决问题、分析问题的能力。

最后，节约了教学成本，提升了实践的安全性。数控实训教学必须要依托于一定的设备，学校必须要投入大量的资金，才能保障数控实训教学的效果。但是在实际教学中，由于中职院校经费有限，根本无法满足数控实训教学的需求。而通过数控仿真系统的应用，有效弥补了学校缺乏设备的现状，节约了资金的投入，提升了数控实训教学的质量;另一方面，在以往的数控实训操作的过程中，如果采用真实的机械展开操作，学生一旦在实践的过程中出现任何失误现象，就会导致其出现危险性。而通过数控仿真系统的应用，有效弥补了这一缺陷，显著提升了数控实训中的安全性[3]。

3  数控加工仿真系统在数控教学中的具体应用

3.1 精心选择数控加工仿真系统

精心选择数控加工仿真系统是确保其应用的基础和关键。具体来说，由于数控加工仿真系统的种类比较多，且软件的类型有所不同。因此，在具体应用仿真系统开展教学之前，必须要精心选择最佳的仿真系统。具体来说，教师在选择数控加工仿真系统的时候，应根据教材中选用的数控系统，选择与其相符合中的数控加工仿真系统，只有确保两者之间的契合度，才能促使学生在真实的体验中，更好地开展实训学习。例如，当前比较火热的数控仿真系统比较多，以北京洛克的VNUC、南京航宇为典型代表，针对不同数控仿真系统的特点，结合具体的数控实训内容，可结合北京洛克的VNUC的优势，将其应用到数控教学、车床教学、数控加工教学等不同的环节中，借助其优势，强化数控实训的课堂教学效果;另外，教师在选择数控加工仿真系统的过程中，还要关注具体的教学进度，以及学生的实践操作能力等，选择具有实际价值的数控加工仿真系统，确保教学的有效性。

3.2 数控加工仿真系统在理论知识教学中的具体应用

理论知识是开展数控学习的基础和关键，学生只有掌握扎实的理论基础知识，才能更好地开展实践操作，最终提升学生的实践操作能力，实现学生的全面发展。基于传统理论知识教学模式下，课堂教学效果不佳的现状，应灵活运用数控加工仿真系统，强化理论知识教学效果。一方面，基于单纯理论知识教学模式下，学生学习兴趣低下的现状，可灵活运用数控加工仿真系统，借助三维图的模式，将整个数控加工的过程直观地呈现在学生面前。如此一来，学生在数控加工仿真系统的直观感知下，深化了对抽象知识的理解，也最大限度唤醒了学生的求知欲望;另一方面，从数控学习中的重难点来说，通过数控加工仿真系统的应用，通过三维的方式，将抽象的重难点知识直观化、简单化，使得整个教学过程更加逼真，促使学生在直观感知的过程中，完成重难点的理解，显著提升了学生的学习效果[4]。

3.3 数控加工仿真系统在数控编程操作中的应用

在数控教学中，仅仅在课堂上进行理论知识教学，或者进行演示，难以提升学生的实践操作能力，根本无法满足当前的数控教学需求。同时，针对零件尺寸、过程、参数、刀具等数控机床加工中所需要的信息，必须要在一定的编码操作中，才能更好地执行数控命令。但是这一部分的内容，对象学生的思维能力、专业技术等要求相对比较高。另外，学生完成编码之后，还需要教师的审批，才能确认是否正确。在这种情况下，教师在逐个查阅的过程中，不仅仅内容比较繁琐，甚至还无法将其中的错误找出来。面对着这一现状，教师在优化数控教学时，教师可给学生布置相关的编程课题，学生在则电脑上，完成相关程序的编制、导入、轨迹观察、仿真加工、预测等，最终提升数控编程的学习效果。

3.4 数控加工仿真系统在实践教学中的应用

在具体的数控教学中，基于这一课程的特点，实践教学是其中最为重要的环节，也是提升学生实践操作技能的关键。在以往的数控实践操作中，教师基本上都是给学生提供一个具有加工难度的零件图纸，要求学生围绕这一零件图纸，将相关的加工工艺规程、加工程序等编写出来。但是由于学校的实践设备有限，常常无法满足实践学习的需求。在这种情况下，多数学校都是采用口述的方式进行。如此一来，致使数控实践教学效果不佳，难以真正提升学生的实践操作能力。面对这一现状，可灵活运用数控加工仿真系统，引领学生在围绕设计图纸，完成工工艺规程、加工程序的编写之后，就可以借助这一仿真系统，选择刀具、对刀、参数设置、自动加工效果、零件测量等，对其进行判定，看其是否科学、是否合理。如此一来，真正实现了学生的实践操作能力[5]。

4  数控加工仿真系统在数控教学应用注意事项

在中职院校的数控教学中，虽然数控加工仿真系统具有极高的应用价值，可最大限度激发学生的学习兴趣，强化学习效果等，但是在应用的过程中，不可避免地存在一定的问题。面对这一现状，教师在运用数控加工仿真系统强化数控教学时，还应注意以下两个问题：

第一，不要过分依赖软件。虽然数控加工仿真系统在数控教学中，具有显著的优势。但是信息软件再好，与实物之间还是存在显著的差距。因此，教师在开展教学时，不能全部依赖数控加工仿真软件，必须要明确其在课堂教学中的辅助地位。一方面，针对仿真系统教学中不会出现危险性的现状，还应关注学生的安全教育，使得学生在教育中明确，数控实际操作中，存在一定的危险性;另一方面，在数控加工仿真系统中，学生常常在训练的过程中，产生一定的依赖心理，在学习中常常出现沾沾自喜、放松等现象，严重制约了学生的学习质量。面对这一现状，教师还应在数控加工仿真系统下，明确仿真操作与实际操作之间存在的差異性。

第二，在借助数控加工仿真系统开展数控教学的时候，不可避免地会出现多种不可预见的问题，及时发现这些问题，并对其展开处理，确保数控加工仿真性系统在教学中的应用效果[6]。

5  结束语

综上所述，通过数控加工仿真系统在数控教学中的运用，最大限度激发了学生的学习兴趣，强化了学习效果，显著提升了学生的实践操作能力。因此，基于数控课程的特点，为了全面提升学生的实践操作能力，必须要立足于数控课程教学现状，结合数控加工仿真系统的优势，精心选择数控加工仿真系统，并将其灵活运用到理论知识、数控编程操作、实践教学中，全面提升课堂教学的有效性。

参考文献：

[1]张璐.浅谈数控加工仿真系统的应用[J].好家长，2018（55）：113.

[2]王谷平.机械数控加工仿真软件的教学应用[J].中学生作文指导，2019（012）：154.

[3]李彤辉.数控仿真在一体化教学中的应用[J].湖南农机，2018（001）：211-212.

[4]利梅张.数控仿真技术在中职数控教学中的应用[J].建筑技术研究，2019，2（3）.

[5]柯江徽.中职数控加工技术仿真系统应用实践[J].职业，2020（21）.

[6]范青.机械数控加工仿真软件在教学中的应用[J].南方农机，2019，050（024）：95.