數(shù)控仿真軟件在數(shù)控實訓中的合理應用

倪磊

摘 要： 數(shù)控仿真軟件已經普遍應用于數(shù)控實訓教學中，規(guī)模性地使用軟件教學降低了教學中的事故率和設備損壞率。本文以斯沃數(shù)控仿真軟件在實際教學中的應用為基礎，分析應用軟件的優(yōu)點和不足，進而探討仿真軟件的合理應用方法。

關鍵詞： 數(shù)控仿真技術 數(shù)控實訓 合理應用

先進的加工技術可以造就強大的國家制造業(yè)，使國家立于強國之巔。近年來，隨著勞動密集型產業(yè)逐漸被先進制造業(yè)取代，中國數(shù)控設備所有量呈井噴狀態(tài)。數(shù)控機床用量的劇增，需要大批能夠進行編程、操作和維護的技術人才，中等職業(yè)類學校大量開辦數(shù)控技術專業(yè)。許多學校實驗室規(guī)模小、設備短缺，學生理論課時間大于實踐課。學校引入斯沃數(shù)控仿真軟件，可以有效解決學生實踐時間少這一問題。

一、使用數(shù)控仿真軟件的原因

1.數(shù)控機床數(shù)量少，專業(yè)學生多，實訓工位不足。

我校數(shù)控專業(yè)學生有6個班246名在校生，每學期開數(shù)控實訓課都得岔開上，學生實際能上機時間不足1個月。上課很多時候是1臺機床實訓人數(shù)在5人以上，學生只能輪流上機操作，實訓時間不夠充足，大大削弱了實訓課的效果。

2.降低實踐操作中錯誤率，提高學生實訓中的安全性。

中職學生初次學習數(shù)控機床時，對機床的操作不熟練，會有誤操作損壞機床和刀具的現(xiàn)象，甚至對學生人身安全造成傷害，這些都不是老師希望看到的。學校引進斯沃仿真軟件后，仿真系統(tǒng)會對學生的操作進行自動檢測，指出錯誤之處，很好地促進實訓教學安全進行。

3.拓寬學生的就業(yè)面

我?，F(xiàn)有數(shù)控系統(tǒng)為西門子802S、FANUC0I-TC，這兩款雖然為市面上主流系統(tǒng)，但是很多國產系統(tǒng)，如廣數(shù)、華中系統(tǒng)在機床操作系統(tǒng)中也有很大占有率。往往工廠招聘時會附上要會這些國產系統(tǒng)的操作，經過仿真系統(tǒng)的學習，學生可以順利應聘，提高就業(yè)率。

二、斯沃仿真軟件介紹

我校使用的數(shù)控仿真軟件是南京斯沃軟公司開發(fā)的，該軟件主要是通過計算機創(chuàng)造與實際操作近乎相同的環(huán)境，將加工過程用動態(tài)形式演示出來。仿真操作面板與機床實際操作面板可以完全吻合，通過軟件，學生可以在多媒體教室完成實訓操作，實訓過程變得安全。

三、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學中的實際應用

我校已經在數(shù)控專業(yè)教學中使用斯沃仿真軟件多年，取得了很好的效果，已經成為數(shù)控專業(yè)教學中不可缺少的部分。在數(shù)控教學中主要有以下幾點實際應用：

1.使用仿真軟件方便教師對學生考核

數(shù)控實訓車間場地小，上課期間學生較多，很難保證老師對學生的學習情況都能聽清、看清，教學效果不顯著。在多媒體教室使用多媒體軟件可以很好地進行師生互動，教師在自己的屏幕上可以看到每個學生的操作情況，及時地、針對性地指導。

2.使用斯沃數(shù)控仿真軟件進行機床基本操作訓練

在數(shù)控實訓教學過程中一開始是學習數(shù)控機床面板功能、手動車削、對刀操作。常規(guī)教學過程一般是將學生分組教學，每組5-6人，老師集中演示再分組指導。教學中場地環(huán)境嘈雜，空間有限，學生學習效果不好。每個班學生人數(shù)多，分組多，會讓老師的勞動量增大，很難有機會針對性地指導。

使用數(shù)控仿真軟件可以完全模擬數(shù)控操作環(huán)境，可以在與真機一樣的操作面板上進行訓練。我校多媒體機房內有60多臺安裝仿真系統(tǒng)的計算機，通過師生互動軟件，可以在每位學生的電腦上顯示老師的操作過程，使老師看得清楚、聽得明白。學生聽完老師的講解后，可以馬上自己操作訓練，同時老師可以巡回指導學生解決操作上的問題。經過幾年實踐教學，此種使用模擬軟件教學的方法可以使學生很快熟練掌握數(shù)控機床的操作，效果很顯著。

3.使用斯沃數(shù)控仿真軟件進行數(shù)控編程教學

我校在沒使用斯沃仿真軟件教學之前，老師一般是在教室進行理論講解，然后學生進行編程訓練。學生檢驗自己編寫的程序是否正確，唯一途徑是通過老師對學生的作業(yè)批改檢驗。然而通過數(shù)控仿真軟件，學生可以將自己編寫的數(shù)控程序輸入仿真系統(tǒng)，并進行模擬加工，通過能否加工出合格的產品檢驗自己編寫的程序。學生可以實時觀察加工進展情況，即使出現(xiàn)錯誤，不會造成學生心理上的負擔，提高學生的參與度。

四、使用斯沃數(shù)控仿真軟件教學的有利之處

1.通過此種模式教學可以使專業(yè)教師提高教學水平，促進教學模式轉變，使用仿真軟件的同時，需要老師進行學習，提高教學水平。

2.使用仿真軟件可以有效避免教學事故的發(fā)生，保證學生的安全。學生在訓練成熟后，在機床上訓練，也可以大大降低因操作失誤造成的事故。同時在仿真系統(tǒng)上教學可以減少機床、刀具、材料的損耗，降低教學成本，解決因資金不足造成設備不夠用這一難題。

3.新穎的教學手段提高了學生的學習熱情，轉變了學生在學習中的位置，使學生主動地學習。學生在訓練過程中不會因為操作失誤，造成心理負擔不敢再操作機床，提高學生的積極性。

五、使用斯沃數(shù)控仿真軟件教學弊端及解決辦法

1.存在的弊端。使用數(shù)控仿真軟件進行教學時，部分學生首次接觸表現(xiàn)得很感興趣、很積極，學習效率高。但隨著知識學習的深入，這一部分學生會出現(xiàn)無所謂，上課不注意聽講的現(xiàn)象，削弱了學習總體效果。

斯沃數(shù)控仿真軟件的使用有效解決日常教學中學生學習效率低和學校設備不足這些方面問題，但只能適時應用此款軟件。很多學生進行仿真訓練表現(xiàn)很好，習慣在計算機上“實戰(zhàn)”，實踐操作時會出現(xiàn)很多問題，學習初期使用軟件進行編程和操作訓練，要及時轉為實踐操作訓練。

仿真軟件是通過創(chuàng)設虛擬的加工場景，雖然能夠將加工零件的過程呈現(xiàn)出來，但對學生給定的切削用量是否正確、工藝是否合理、產品表面質量是否合格這些問題表現(xiàn)不夠明確。教學過程中會出現(xiàn)學生因為好奇心出現(xiàn)的誤操作，也不顧進給量是否合理直接切削。即使出現(xiàn)撞刀現(xiàn)象，學生覺得沒什么不會造成傷害，實踐操作時，會出現(xiàn)類似情況，影響學習效果。

2.解決辦法。首先，進行數(shù)控仿真教學之前，我校應該先期安排學生進行普車實訓，讓學生熟悉切削用量，知道一切誤操作的后果，再者，教師在仿真實訓期間要實時檢查學生的練習情況，發(fā)現(xiàn)故意造成撞刀的現(xiàn)象要提出批評，對學習消極現(xiàn)象加以引導。做到以上兩點的同時，教師要讓學生明白仿真軟件的實質性，與實踐加工是有本質區(qū)別。

六、總結

數(shù)控仿真軟件的使用為數(shù)控實訓教學提供了全新的教學手段，為教學改革提供便利之時，會產生一些弊端。教育者要積極解決問題，合理應用軟件，使其達到事半功倍的教學效果，而不是讓仿真軟件成為“華而不實”的教學手段。

參考文獻：

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