淺談數(shù)控仿真在數(shù)車實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)中的應(yīng)用

李俊

摘 要：隨著社會的發(fā)展和市場國際化的需求，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代制造業(yè)中占據(jù)重要地位。如何培養(yǎng)出滿足市場需求的高素質(zhì)復(fù)合型人才，是數(shù)控實(shí)訓(xùn)教師需要認(rèn)真思考的問題。以教學(xué)過程中的感受對數(shù)控仿真軟件在數(shù)車實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)中的應(yīng)用闡述一些感悟。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真；數(shù)車實(shí)訓(xùn)；項(xiàng)目教學(xué)

隨著社會的發(fā)展，科技的進(jìn)步，數(shù)控加工技術(shù)已經(jīng)在現(xiàn)代加工制造業(yè)中占據(jù)重要地位。企業(yè)的需求和人才的缺口已經(jīng)成為社會的重大矛盾，如何為企業(yè)盡快培養(yǎng)出高素質(zhì)的復(fù)合型人才，是職業(yè)學(xué)校亟待解決的課題。

我校是個年輕的學(xué)校，盡管建校時間不長，但是為數(shù)控專業(yè)教學(xué)配備了足夠數(shù)量的數(shù)控車床和數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)室，為順利實(shí)施數(shù)車項(xiàng)目教學(xué)打下了堅(jiān)實(shí)的硬件基礎(chǔ)。筆者在多年進(jìn)行數(shù)車實(shí)訓(xùn)教學(xué)中不斷總結(jié)，感悟到運(yùn)用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行數(shù)車項(xiàng)目教學(xué)有事半功倍的效果。

一、數(shù)車實(shí)訓(xùn)傳統(tǒng)教學(xué)模式存在的問題

1.學(xué)習(xí)效率低

在數(shù)車實(shí)訓(xùn)中，傳統(tǒng)的教學(xué)模式是教師在機(jī)床上現(xiàn)場示范，學(xué)生看過老師示范后就各自上機(jī)練習(xí)。以這種教學(xué)模式開展實(shí)訓(xùn)教學(xué)，學(xué)生在數(shù)車實(shí)訓(xùn)中的學(xué)習(xí)效率比較低。因?yàn)閿?shù)控機(jī)床一般是封閉式結(jié)構(gòu)，學(xué)生只能和教師一起站在機(jī)床的一側(cè)進(jìn)行學(xué)習(xí)。因人數(shù)眾多，可見范圍窄，多數(shù)學(xué)生看不清老師的示范，直接導(dǎo)致學(xué)生的學(xué)習(xí)效率降低。

2.存在安全隱患

在傳統(tǒng)教學(xué)模式下，教師在數(shù)控車床上進(jìn)行示范操作后，直接讓學(xué)生上機(jī)床操作，大部分學(xué)生會因未看清示范而不知如何處理所遇到的問題，甚至?xí)虿僮鞑划?dāng)而導(dǎo)致撞車。

另外，學(xué)生會因沒看清老師的示范，對機(jī)床心存恐懼而躡手躡腳，不能大膽操作機(jī)床，使其學(xué)習(xí)興趣大大降低。

二、運(yùn)用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行數(shù)車項(xiàng)目教學(xué)的優(yōu)勢

1.數(shù)控仿真軟件的優(yōu)點(diǎn)

（1）豐富的刀具材料庫

該軟件采用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫，刀具庫含數(shù)百種不同材料和形狀的車刀、銑刀，支持用戶自定義刀具以及相關(guān)特征參數(shù)。

（2）機(jī)床操作全過程仿真

該軟件能夠仿真機(jī)床操作的整個過程，毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對刀、安裝刀具、機(jī)床手動操作等仿真。

（3）加工運(yùn)行全環(huán)境仿真

該軟件支持仿真數(shù)控程序的自動運(yùn)行和MDI運(yùn)行模式，三維工件的實(shí)時切削，刀具軌跡的三維顯示，提供刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。

2.仿真軟件的應(yīng)用提升實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)效果

（1）利用仿真軟件降低實(shí)訓(xùn)成本，提高訓(xùn)練效果

在職業(yè)學(xué)校對教學(xué)成本進(jìn)行一定控制的前提下，教師使用數(shù)控仿真軟件可以彌補(bǔ)數(shù)控實(shí)習(xí)所帶來的投入大、成本高、消耗大的問題。

一方面，實(shí)訓(xùn)教師可以利用仿真軟件降低實(shí)訓(xùn)成本。學(xué)生利用仿真軟件對機(jī)床面板、刀等進(jìn)行熟悉和模擬操作，學(xué)生如果對自己的模擬操作不滿意，可以輕松對實(shí)習(xí)過程進(jìn)行初始化；對已完成的實(shí)習(xí)進(jìn)行回顧，而后多次練習(xí)就能達(dá)到事半功倍的效果；另一方面，實(shí)訓(xùn)教師利用仿真軟件能避免學(xué)生初期實(shí)習(xí)時的操作安全問題，又可以克服人多機(jī)少的矛盾，使實(shí)習(xí)的安排達(dá)到多樣性。

（2）利用數(shù)控仿真提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

傳統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床教學(xué)因?yàn)榻虒W(xué)的局限性和存在的安全隱患，容易讓學(xué)生失去興趣。我校在引入仿真軟件進(jìn)行教學(xué)后，根據(jù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)的要求安排學(xué)生訓(xùn)練，學(xué)生所編寫的程序可以直接在仿真軟件上進(jìn)行模擬加工，零件的加工過程也和實(shí)際加工相似，學(xué)生可以從任意角度觀察數(shù)控車床加工過程。毛坯加工為成品的過程更加直觀，便于學(xué)習(xí)和掌握。教師布置的編程與操作的作業(yè)也可以直接在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行檢查，使學(xué)生對這門課程有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

三、數(shù)控仿真軟件在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中存在的誤區(qū)

1.學(xué)生過于注重仿真訓(xùn)練，忽視實(shí)訓(xùn)操作

數(shù)控仿真軟件只是對加工過程的模擬，并非真實(shí)的加工，無法替代實(shí)際機(jī)床，更無法替代學(xué)生在切削加工時的感受。尤其在切削用量的選擇方面及刀具的使用方面，仿真軟件只能在切削深度過大時才報警，對刀具材質(zhì)及角度等方面不能做出及時準(zhǔn)確的反應(yīng)。另外，在尺寸控制方面對操作者要求不高，與實(shí)際加工的尺寸控制過程明顯不同。長此下去，容易使學(xué)生養(yǎng)成工作輕率的毛病，而且往往忽視對切削用量、刀具選擇、零件尺寸精度控制等關(guān)鍵因素的思考。這樣的程序一旦用于實(shí)際操作，就很容易出現(xiàn)故障，影響加工質(zhì)量，繼而影響到實(shí)習(xí)或生產(chǎn)效率。

2.不利于培養(yǎng)學(xué)生的安全生產(chǎn)意識

在實(shí)際加工過程中，機(jī)器不會給人出錯的機(jī)會，一旦出錯，輕者零件報廢，重者機(jī)器損壞，甚至造成人身事故。這就要求學(xué)生在加工過程中必須按照操作規(guī)程進(jìn)行，但在仿真系統(tǒng)中，如果出現(xiàn)撞刀、撞機(jī)床等嚴(yán)重錯誤，只是彈出一個對話框提示，長期下去會讓學(xué)生對安全生產(chǎn)麻痹大意。

以上是筆者對數(shù)控仿真軟件在數(shù)車實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目教學(xué)應(yīng)用中的一點(diǎn)認(rèn)識。如今，數(shù)控實(shí)訓(xùn)作為數(shù)控專業(yè)學(xué)生的一項(xiàng)基本實(shí)踐操作，不僅是整合學(xué)生所學(xué)專業(yè)知識的有效途徑，也為學(xué)生今后就業(yè)打下基礎(chǔ)，因此，實(shí)訓(xùn)教師在今后的實(shí)訓(xùn)過程中需要創(chuàng)新教學(xué)手段，讓學(xué)生學(xué)得進(jìn)，學(xué)得精！

參考文獻(xiàn)：

魚花.淺談數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)中的作用[J].企業(yè)家天地，2009（3）：243.

編輯 王亞青