計(jì)算機(jī)仿真軟件在高職院校數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用淺談

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1、計(jì)算機(jī)仿真軟件在高職院校數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用淺談?wù)弘S著數(shù)控加工技術(shù)在機(jī)械制造業(yè)中的廣泛應(yīng)用，對(duì)數(shù)控相關(guān)技術(shù)人員的需求日益增加。多年的教學(xué)實(shí)踐證明，和傳統(tǒng)的教學(xué)方法相比，采用計(jì)算機(jī)仿真軟件輔助教學(xué)是一種經(jīng)濟(jì)、有效、安全的教學(xué)模式。本文將主要探討計(jì)算機(jī)仿真軟件在高職院校數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：計(jì)算機(jī)仿真數(shù)控專業(yè)教學(xué)為了滿足社會(huì)對(duì)數(shù)控技術(shù)人才的需求，大部分高職院校的機(jī)械類和近機(jī)類專業(yè)都開設(shè)了'‘?dāng)?shù)控機(jī)床與加工”相關(guān)課程，高職院校也爭(zhēng)相增設(shè)了數(shù)控技術(shù)專業(yè)。由于近幾年高校的大幅擴(kuò)招，使學(xué)校在數(shù)控設(shè)備上的資金投入很難滿足短期內(nèi)大量學(xué)生實(shí)踐教學(xué)的需求。數(shù)控仿真軟件可以完成工件在數(shù)控機(jī)床上的模擬加工，應(yīng)用

2、數(shù)控仿真軟件既緩解了教學(xué)實(shí)訓(xùn)與資金短缺的矛盾，又增加了學(xué)生的動(dòng)手機(jī)會(huì)，提高了學(xué)生的編程能力及對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)、不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力⑴。一、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)數(shù)控仿真系統(tǒng)是通過計(jì)算機(jī)的編程和建模，將加工過程用二維圖形或三維圖形以動(dòng)態(tài)形式演示出來的軟件，使在傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)中，需要在數(shù)控實(shí)驗(yàn)室或?qū)嵙?xí)工廠才能完成的大部分教學(xué)演示功能在虛擬軟件環(huán)境中就能實(shí)現(xiàn)，使數(shù)控教學(xué)模式變得更加靈活、方便。目前成熟的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)國(guó)外的有丹麥CIMCO公司的CimcoSoftwareSuite、美國(guó)CGTech公司的Vericut系統(tǒng)、英國(guó)Microcompatibles公司的N-See系統(tǒng)等。國(guó)內(nèi)的有上海宇龍軟件工

3、程有限公司的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)、南京宇航自動(dòng)化技術(shù)研究所的宇航數(shù)控仿真系統(tǒng)、北京斐克科技有限責(zé)任公司的VNUC系統(tǒng)、南京斯沃軟件技術(shù)有限公司的斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件等。數(shù)控仿真系統(tǒng)的共同特點(diǎn)是：全面的仿真功能，豐富多樣的刀具庫(kù)管理體系，完善的圖形和標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)接口；配置要求低、只需仿真軟件和要求不是很高的微機(jī)，并能與多種計(jì)算機(jī)操作系統(tǒng)兼容；不需要原材料，投入資金少，占地小，不會(huì)造成資源的浪費(fèi)；利用網(wǎng)絡(luò)可以搭建交流平臺(tái)，為師生提供良好的交互空間等［2］。二、高職院校傳統(tǒng)數(shù)控教學(xué)中存在的問題數(shù)控專業(yè)涉及多門學(xué)科，且交叉程度髙，具有很強(qiáng)的其理論性和實(shí)踐性，數(shù)控專業(yè)的理論知識(shí)體系很復(fù)雜，實(shí)踐操作要求高，因此數(shù)

4、控專業(yè)的實(shí)踐教學(xué)在教學(xué)中起著極為關(guān)鍵的作用，通過有效的計(jì)算機(jī)輔助實(shí)踐教學(xué)能夠促進(jìn)學(xué)生了解數(shù)控車床的基本原理與結(jié)構(gòu)，能夠讓學(xué)生加快掌握數(shù)控車床的基本操作技能，熟練操作CAD/CAM應(yīng)用的方法與流程，最終提高綜合能力，但是在實(shí)際數(shù)控教學(xué)過程中，往往受到教學(xué)條件和專業(yè)特征等因素的制約，導(dǎo)致在具體的教學(xué)中存在一些常見問題［3］：(1)由于數(shù)控車床涉及多門學(xué)科，因此數(shù)控這門專業(yè)所需的理論知識(shí)體系相當(dāng)復(fù)雜，而且許多教學(xué)內(nèi)容很抽象、知識(shí)結(jié)構(gòu)復(fù)雜，以往教師在課堂上單純的講解課本教學(xué)方式，導(dǎo)致學(xué)生難以理解，學(xué)習(xí)過程中選擇逃過復(fù)雜的數(shù)控理論體系，導(dǎo)致學(xué)生普遍理論知識(shí)欠缺，最后必然導(dǎo)致學(xué)生難以理解接受理論知識(shí)；

5、(2)數(shù)控車床綜合應(yīng)用多種技術(shù)，結(jié)構(gòu)原理和生產(chǎn)過程是非常復(fù)雜，車床產(chǎn)品類型極為復(fù)雜，廣泛應(yīng)用于各行各業(yè)模型和各種數(shù)控車床，其價(jià)格遠(yuǎn)高于普通車床。數(shù)控車床價(jià)格太貴導(dǎo)致教學(xué)成本太高，因此學(xué)校在教學(xué)中不能將用于數(shù)控車床模型和數(shù)量配置完整，從而影響教學(xué)效果；(3)車床型號(hào)太多且價(jià)格昂貴，導(dǎo)致學(xué)校配置不能配齊所有車床型號(hào)，因此在實(shí)際教學(xué)中，學(xué)生不能對(duì)所有型號(hào)的數(shù)控車床進(jìn)行實(shí)際的實(shí)踐操作，導(dǎo)致學(xué)生在學(xué)校學(xué)到的知識(shí)，不能實(shí)際應(yīng)用到企業(yè)；(4)當(dāng)前職業(yè)教育廣泛采用班級(jí)授課制，數(shù)控實(shí)訓(xùn)往往是一個(gè)班的同學(xué)在同一時(shí)間對(duì)數(shù)控實(shí)習(xí)室培訓(xùn)操作，訓(xùn)練設(shè)備的限制，很難確保每個(gè)學(xué)生數(shù)控車床操作培訓(xùn)，培訓(xùn)指導(dǎo)老師不能到每個(gè)學(xué)

6、生調(diào)度監(jiān)控和指導(dǎo)，這將導(dǎo)致在訓(xùn)練過程中存在安全隱患。三、計(jì)算機(jī)仿真軟件在高職院校數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用1.恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，變被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)課程，還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。數(shù)控專業(yè)教師有較高的教學(xué)水平和教學(xué)能力，有較強(qiáng)的數(shù)控職業(yè)能力，應(yīng)該較為嫻熟地運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法，在課堂教學(xué)中真正體現(xiàn)學(xué)生為主體，突出顯示學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng)，變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。教師應(yīng)擺正數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置，既不能完全依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用，也不能在教學(xué)中教師唱獨(dú)

7、角戲，采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，應(yīng)該科學(xué)地、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用［4］。1.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸近掌握數(shù)控編程與操作技巧在教學(xué)過程中應(yīng)用仿真軟件，可將教學(xué)內(nèi)容安排為三個(gè)教學(xué)模塊。其一為基礎(chǔ)模塊，主要講解與訓(xùn)練最常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的編程方法、操作及應(yīng)用，由于配備FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在數(shù)控加工中的市場(chǎng)占有率高，所以這一模塊是教學(xué)重點(diǎn)，必須使學(xué)生熟練掌握，靈活應(yīng)用：其二