創(chuàng)新思路下仿真數(shù)控車的實(shí)踐教學(xué)探索

夏夢(mèng)龍

摘 要：仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)主要包括編程、輸入、運(yùn)行操作等內(nèi)容。教學(xué)過程中，應(yīng)該準(zhǔn)備好多媒體教室和數(shù)控仿真軟件，加強(qiáng)任課老師的示范操作，讓學(xué)生有效進(jìn)行數(shù)控車編程、輸入和運(yùn)行操作等練習(xí)，實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)效果和學(xué)生操作技能的目的。該文主要從創(chuàng)新思路的視角出發(fā)，對(duì)仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)進(jìn)行探討分析，并提出相應(yīng)策略，希望能為教學(xué)活動(dòng)開展提供啟示。

關(guān)鍵詞：創(chuàng)新思路 仿真數(shù)控車 實(shí)踐教學(xué) 數(shù)控仿真軟件

中圖分類號(hào)：U463 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）02（b）-0241-02

仿真數(shù)控車是利用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控車操作過程進(jìn)行模擬仿真的技術(shù)。隨著社會(huì)發(fā)展和進(jìn)步，學(xué)校在實(shí)踐教學(xué)中將采用仿真數(shù)控車，注重創(chuàng)新教學(xué)思路，完善教學(xué)內(nèi)容，讓數(shù)控車操作的每道程序進(jìn)行逼真再現(xiàn)。學(xué)生通過學(xué)習(xí)和仿真操作之后，能對(duì)數(shù)控車具體操作步驟有更為深刻全面的認(rèn)識(shí)，通過反復(fù)的仿真操作獲得感性認(rèn)識(shí)，取得更好的學(xué)習(xí)效果。同時(shí)，學(xué)生通過仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)，不僅能提高操作技能，還能為將來的學(xué)習(xí)和工作打下良好基礎(chǔ)。因此，作為任課老師，應(yīng)該注重創(chuàng)新思路的應(yīng)用，結(jié)合教學(xué)目標(biāo)采取有效策略，進(jìn)而實(shí)現(xiàn)提高教學(xué)效果的目的。

1 仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)的流程與內(nèi)容

實(shí)踐教學(xué)中，通過仿真數(shù)控車的應(yīng)用，對(duì)教學(xué)活動(dòng)開展和學(xué)生實(shí)踐技能提高產(chǎn)生重要影響，下面將介紹其主要內(nèi)容與方法。

1.1 教學(xué)流程

仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)的主要內(nèi)容包括編程，程序輸入，運(yùn)行操作。首先要根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和要求，進(jìn)行仿真軟件編程，合理安排教學(xué)內(nèi)容，為仿真數(shù)控車教學(xué)順利進(jìn)行奠定基礎(chǔ)。然后進(jìn)行程序輸入操作，按程序運(yùn)行順序開展程序操作，把握每個(gè)要點(diǎn)，程序輸出完成之后進(jìn)行程序運(yùn)行操作。通過遵循上述流程，讓仿真數(shù)控車操作活動(dòng)順利進(jìn)行，也為每個(gè)學(xué)生融入實(shí)踐教學(xué)創(chuàng)造條件。

1.2 教學(xué)內(nèi)容

整個(gè)仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)中，學(xué)生通過仿真數(shù)控車操作軟件進(jìn)行操作，在仿真環(huán)境中深化對(duì)教學(xué)內(nèi)容的認(rèn)識(shí)。并根據(jù)教學(xué)目標(biāo)和教學(xué)流程，遵循仿真軟件操作流程，加深對(duì)仿真數(shù)控車操作流程的印象。進(jìn)而提高操作技能，為以后更好進(jìn)行數(shù)控車的具體操作打下良好基礎(chǔ)。

2 仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)所需設(shè)施及教學(xué)方法

為促進(jìn)仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)有效開展下去，應(yīng)該加強(qiáng)硬件和軟件設(shè)施建設(shè)，并采取有效的教學(xué)方法。

2.1 所需設(shè)施

仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)的有效開展，離不開軟件和硬件設(shè)施的應(yīng)用。為此，學(xué)校應(yīng)該加強(qiáng)硬件設(shè)施和軟件設(shè)施建設(shè)，為學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐操作準(zhǔn)備條件。在硬件設(shè)施方面，學(xué)校需要加強(qiáng)多媒體教室建設(shè)，準(zhǔn)備好投影儀和計(jì)算機(jī)，為播放課件，演示仿真數(shù)控車操作的具體步驟奠定基礎(chǔ)。軟件設(shè)施方面，主要是準(zhǔn)備好教學(xué)軟件，例如數(shù)控仿真軟件等。同時(shí)還要注重?cái)?shù)控軟件的更新與升級(jí)，加強(qiáng)軟件維護(hù)，確保教學(xué)軟件安全，為進(jìn)行各項(xiàng)操作，保證教學(xué)軟件安全提供保障。

2.2 教學(xué)方法

在準(zhǔn)備好教學(xué)軟件和硬件設(shè)施的基礎(chǔ)上，接下來的工作是采用正確的教學(xué)方法，推動(dòng)仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行。通過教學(xué)軟件實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)控車操作的全過程演示，讓學(xué)生明白整個(gè)教學(xué)過程中的各項(xiàng)流程，進(jìn)而對(duì)仿真數(shù)控車運(yùn)行步驟有詳細(xì)和全面了解。常用方式還有“教師示范—學(xué)生操作練習(xí)—教師糾錯(cuò)”，首先由任課老師對(duì)仿真數(shù)控車的具體操作步驟進(jìn)行示范，學(xué)生觀看具體操作。接下來學(xué)生進(jìn)行仿真數(shù)控車的操作和練習(xí)，根據(jù)教學(xué)要求和具體流程進(jìn)行，通過軟件實(shí)現(xiàn)仿真數(shù)控車的編程、輸入、運(yùn)行和操作練習(xí)。整個(gè)操作練習(xí)過程中，任課老師進(jìn)行現(xiàn)場(chǎng)指導(dǎo)，及時(shí)解答學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的疑惑，并對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)過程中存在的不足及時(shí)糾正，讓學(xué)生掌握正確的操作步驟，進(jìn)而把握仿真數(shù)控車的每個(gè)操作要點(diǎn)和具體操作流程。

3 仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)的具體實(shí)例

如圖1所示，以工件毛坯尺寸為140 mm×100 mm×20 mm，完成如圖1零件的數(shù)控銑削仿真加工。

3.1 軟件操作界面

啟動(dòng)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，憑用戶名和密碼登錄仿真系統(tǒng)，然后打開菜單“機(jī)床/選擇機(jī)床”，選擇相應(yīng)的機(jī)床，按確定按鈕。打開“零件/定義毛坯”，按要求定義尺寸。打開菜單“零件/安裝夾具”，選擇夾具并調(diào)整夾具尺寸。然后安裝工件，合理調(diào)整零件的位置，選擇安裝壓板，并確定壓板尺寸。再打開菜單“機(jī)床/選擇刀具”，該題選擇直徑為6 mm的平底刀。

3.2 加工界面仿真操作

按操作面板上的“啟動(dòng)”按鈕，指示燈亮則表明機(jī)床已經(jīng)被激活?；貐⒖键c(diǎn)，選擇X、Y、Z軸，點(diǎn)擊“+”按鈕，將軸回零。然后進(jìn)行對(duì)刀管理和參數(shù)錄入，常用尋邊器和剛性棒對(duì)刀，該教學(xué)中采用尋邊器對(duì)刀方式，完成X、Y、Z軸方向的對(duì)刀，將X、Y、Z軸的參數(shù)錄入，分別點(diǎn)擊“測(cè)量”，系統(tǒng)會(huì)自動(dòng)計(jì)算出機(jī)床坐標(biāo)。接下來進(jìn)行數(shù)控程序處理，打開菜單，鍵入文件名，點(diǎn)擊[EXEC]對(duì)應(yīng)軟件，輸入預(yù)先編輯好的數(shù)控程序。然后進(jìn)行自動(dòng)加工，準(zhǔn)備工作完成后調(diào)用程序，自動(dòng)模式下點(diǎn)擊“循環(huán)啟動(dòng)”并進(jìn)行加工。加工完成后點(diǎn)擊“測(cè)量”按鈕，對(duì)工件的長(zhǎng)、寬、槽深等進(jìn)行加工，確保工件的加工精度。

4 仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)點(diǎn)及缺點(diǎn)

雖然仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)具有自身顯著優(yōu)點(diǎn)，但它存在的缺點(diǎn)也是不可忽視的。教學(xué)中應(yīng)該采取相應(yīng)措施，使其優(yōu)點(diǎn)得到最大程度發(fā)揮，讓仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)取得更好的效果。

4.1 優(yōu)點(diǎn)

例如，仿真軟件可以彌補(bǔ)數(shù)控設(shè)備的不足，能夠進(jìn)行多次重復(fù)操作，并且還可以充分利用現(xiàn)有資源，有利于節(jié)約成本，能夠節(jié)省大量教學(xué)經(jīng)費(fèi)和設(shè)備投資費(fèi)。例如，以60人的教學(xué)班級(jí)為例，每2名學(xué)生安排一臺(tái)數(shù)控車，每臺(tái)數(shù)控車以10萬(wàn)元計(jì)就需要設(shè)備經(jīng)費(fèi)300萬(wàn)元。而如果給每位學(xué)生配備一臺(tái)仿真計(jì)算機(jī)，每臺(tái)以5 000元計(jì)算，僅需經(jīng)費(fèi)30萬(wàn)元，同樣也滿足教學(xué)需要。此外，仿真數(shù)控車還可以避免學(xué)生操作錯(cuò)誤而損壞數(shù)控設(shè)備，訓(xùn)練中允許出錯(cuò)，能讓學(xué)生的崗位技能得到充分訓(xùn)練，有利于調(diào)動(dòng)學(xué)生主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)新意識(shí)。

4.2 缺點(diǎn)

盡管仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)的優(yōu)勢(shì)是毋庸置疑的，但它存在的缺陷也不容忽視。其中最明顯的不足是缺少真實(shí)感知，學(xué)生只是在仿真氛圍中學(xué)習(xí)，難以對(duì)數(shù)控車的具體操作有真實(shí)了解。此外，仿真數(shù)控系統(tǒng)中預(yù)先設(shè)定了大量假設(shè)因素，例如，設(shè)定工藝系統(tǒng)滿足剛性要求，無(wú)振動(dòng)、無(wú)硬點(diǎn)等理想狀態(tài)，但在現(xiàn)實(shí)操作中卻存在大量不確定性因素。這種假設(shè)的理想狀態(tài)不能考慮材質(zhì)變化、振動(dòng)造成的切深變化等因素，導(dǎo)致仿真系統(tǒng)難以全面反映數(shù)控車操作具體過程。仿真數(shù)控車還沒有設(shè)定危險(xiǎn)預(yù)警系統(tǒng)，也沒有任何危險(xiǎn)。但在實(shí)際操作中可能存在危險(xiǎn)，由于仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，可能會(huì)降低學(xué)生的安全意識(shí)，仿真教學(xué)中往往存在任意操作現(xiàn)象。

5 結(jié)語(yǔ)

總之，通過仿真數(shù)控車實(shí)踐教學(xué)策略的應(yīng)用，不僅推動(dòng)教學(xué)活動(dòng)創(chuàng)新，還能激發(fā)學(xué)生興趣，提高學(xué)生實(shí)踐技能，讓學(xué)生更好適應(yīng)將來工作需要。作為任課老師，應(yīng)該注重該方法的應(yīng)用，合理安排教學(xué)活動(dòng)，提高課堂組織能力。進(jìn)而推動(dòng)教學(xué)活動(dòng)順利進(jìn)行，實(shí)現(xiàn)提高仿真數(shù)控車教學(xué)效果和學(xué)生實(shí)踐技能的目的。

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