数控加工仿真软件在中职教学中的应用

【摘 要】数控仿真软件利用它的三维仿真技术，改善了当前数控教学中设备投入大、培训效率低的现象，提高学生的编程能力及对不同数控系统不同数控机床的适应能力。数控仿真有利于加强互动教学，实现教学与实践的有机统一。

【关键词】数控仿真软件；教学；实训；应用

近年来，随着企业数控机床广泛应用，企业对数控技术人员的需求量越来越大，数控操作技术人员的培养也成为职业院校的一项重要任务。数控加工是实践性很强的学科，要求大量的实训，但是数控加工设备是高技术产品、价格昂贵、占地面积大，许多院校受资金和场地的限制无法购置大量的数控设备供学生练习；另一方面，学生直接在数控机床上操作练习，容易操作失误而导致刀具、设备的损坏，甚至出现安全事故。因此传统的机床操作培训方法效率低、教师工作量大、培训费用高，需要用更新的方法来取代。所以数控仿真软件教学是解决这些问题的重要途径。

一、数控加工仿真软件的选用

数控加工仿真的软件形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求；其它如德国的DIANOGOR软件虽可对所编的程序进行检验但操作较为麻烦，且所能适应的数控系统和数控机床不多，不能对学生进行对刀训练和操作面板的应用训练。国内还有其它几种数控加工仿真软件，但都有一些不尽人意之处。几经比较，最终我们选择了南京宇航公司数控加工仿真系统的教学软件。该软件是基于虚拟现实的仿真软件，是一种富有价值的教学辅助工具。

二、数控加工仿真软件的应用方法

如何运用这套软件进行教学呢，我们在教学中主要从以下几个方面进行探索与实践。

1、灵活应用教学方法，课堂教学中使学生被动学习变为主动学习

现在，由于大部分学习基础好的学生选择上大学，职业技术院校教师教学很困难，传统的教学方式已很难使学生接受，因此，利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法与技巧。

2、恰当运用数控加工仿真软件，充分发挥其教学中的作用

数控加工仿真软件主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真软件的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真软件在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真软件而放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

数控编程与操作是理论、实践性均很强的课程，它应该是在已完成其它专业基础理论教学、专业教学（包括普通机床的加工工艺数控机床的加工工艺等）以及完成了约30周普通机床技能训练的基础上进行的，教学中应妥善安排该课程课堂教学与上机仿真教学的课时比例，一般为1：1，总学时约为160-240学时左右（可根据学生层次适当调整课时）。

3、科学安排教学内容，循序渐近掌握数控编程与操作技巧

在教学过程中教学内容的安排分为三个模块。其一为基础模块，主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用；其二为提高模块，主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强不同在数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力；模块三为拓展模块，主要讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这三个模块的教学可根据学生不同层次进行安排，中专中技层次难度较低，高技大专层次难度稍大。

4、正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性

教学时所进行的教学评价包括学生的自我评价、学生相互之间的评价和教师评价。上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主，对每次的练习成绩及时登记。课堂测试应有较强的目的性，不是为难学生，而是通过对学生进行测试，来提高学生的学习意识、学习热情，学习的自觉性和自信心。因此，测试题应与课堂教学、上机应用数控加工仿真系统的练习要求相适应。考前的复习应有较强的目的性，不应超出范围，课程的总评成绩不要过分注重一次期末考试结果，而是更多地、客观地关注学生在整个学习过程中的学习效果。教师在教学中有明确的教学目的，逐个系统、逐个机床进行讲解及安排练习，因人施教，因材施教，恰到好处。

5、模块化教学体系在数控教学中的应用

模块化教学方法就是让不同课程的内容在一个教学模块中体现出来，有时又称为跨专业的教学。为了使学生在问题的解决中习惯于一种完整的方式，教学中提出问题在解答时必须要用到多个学科的知识。我们教师的教学（尤其是专业课教学）不是单纯的通过教学而教学，我们大多选用一定的载体或项目。例如在数控车床编程教学中我们选用了国际象棋作为载体，让学生通过编制一套加工国际象棋32个棋子的车削加工程序，掌握数控车削编程的基本方法、各种指令及代码的使用、数控加工工艺方案的选择等，在学习过程中学生可以自己加工一副国际象棋带回家，提高了学生学习的兴趣，教学的效果自然会很好。如何有效利用实验设备和实训课时，让学生能在职业能力上有显著的提高，是教师们探索的目标和努力的方向。

总之，数控加工仿真软件在教学中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，我们正确发挥其在教学中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

参考文献

[1]南京宇航数控仿真软件 FOR WINDOW NT/9X/2000/XP. COPYRIGHT（C）.2005

[2]罗学科，张英超编.数控机床编程与操作实训（第2版）.北京：化学工业出版社，2006.285