數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用論文
數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用論文【1】
摘要：針對(duì)現(xiàn)在數(shù)控教學(xué)的現(xiàn)狀，本文主要探討數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用過(guò)程中的作用、存在問(wèn)題。
關(guān)鍵詞：數(shù)控教學(xué);數(shù)控仿真軟件;教學(xué)效果
進(jìn)入21世紀(jì)，我國(guó)制造業(yè)在世界上所占的比重越來(lái)遠(yuǎn)大，隨著我國(guó)逐漸成為“世界制造業(yè)中心”進(jìn)程的加快，制造業(yè)的主力軍――技能人才嚴(yán)重缺乏已成為制約我國(guó)制造業(yè)快速發(fā)展的瓶頸。
數(shù)控機(jī)床在現(xiàn)代機(jī)械制造業(yè)中廣泛應(yīng)用，社會(huì)急需大批熟練掌握現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床編程、操作、維修的一線工數(shù)控技術(shù)工人。
職業(yè)技術(shù)學(xué)校作為生產(chǎn)一線操作和技術(shù)人才的培養(yǎng)基地，如何更快更好地培養(yǎng)出滿足市場(chǎng)需要，掌握數(shù)控機(jī)床編程、操作與維修等技能的高質(zhì)量的技術(shù)人才，早已是數(shù)控教學(xué)工作者研究的課題。
現(xiàn)在職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)普遍采用數(shù)控仿真軟件輔助數(shù)控教學(xué)。
現(xiàn)淺談如何利用數(shù)控仿真軟件作為輔助教學(xué)工具，與數(shù)控教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，提高數(shù)控教學(xué)水平，培養(yǎng)高素質(zhì)的應(yīng)用型技術(shù)人才。
一、采用數(shù)控仿真軟件作用
1.節(jié)約設(shè)備投入，實(shí)習(xí)耗材的使用
現(xiàn)在數(shù)控設(shè)備價(jià)格比較高。
數(shù)控車床最少7、8萬(wàn)，數(shù)控銑床一般也在20萬(wàn)左右。
加工中心一般要50萬(wàn)左右，多則達(dá)百萬(wàn)甚至上千萬(wàn)。
數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)如果完全按照實(shí)操進(jìn)行，不但投入大，而且消耗多、成本高，即使是實(shí)力雄厚的院�；蚱髽I(yè)也難以承受此種消耗和投入。
數(shù)控仿真軟件包含多種數(shù)控系統(tǒng)，使用其作為教學(xué)輔助工具，可以使數(shù)控教學(xué)達(dá)到投入少，教學(xué)內(nèi)容多樣性，培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)能力強(qiáng)的目的。
它能避免學(xué)生初期實(shí)習(xí)時(shí)不熟悉數(shù)控系統(tǒng)及面板操作帶來(lái)的設(shè)備、人身安全等問(wèn)題;又能克服學(xué)生因?yàn)閯倓偨佑|數(shù)控機(jī)床產(chǎn)生的畏難心理，增強(qiáng)學(xué)生操作熟練度和信心，能對(duì)機(jī)床的功能有深入了解，達(dá)到熟悉數(shù)控機(jī)床的目的，學(xué)生還可以通過(guò)仿真對(duì)所編程序進(jìn)行驗(yàn)證。
可以克服人多而設(shè)備少的矛盾，保證了學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)間，同時(shí)同樣數(shù)量機(jī)床可以滿足更多學(xué)生實(shí)習(xí)，降低了實(shí)習(xí)消耗，節(jié)約了成本。
2.提高學(xué)生編程、操作能力
數(shù)控仿真軟件具有多種數(shù)控系統(tǒng)、多種機(jī)床，它可以逼真的進(jìn)行數(shù)控編程和操作。
可以讓學(xué)生在實(shí)際動(dòng)手操作之前，先用仿真軟件在計(jì)算機(jī)上模擬操作，這樣能讓學(xué)生在實(shí)際操作機(jī)床之前就已經(jīng)有了一定的熟練度和自信心。
在實(shí)習(xí)時(shí)，合理安排數(shù)控仿真和實(shí)操課時(shí)比例，一般為1:1。
仿真練習(xí)可以進(jìn)行編程和加工工藝學(xué)習(xí)，學(xué)生利用仿真軟件可以進(jìn)行程序編寫(xiě)，工件仿真加工等操作，通過(guò)完整的、接近于實(shí)際操作的模擬操作過(guò)程的教學(xué)讓學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床加工零件的全部過(guò)程。
這一過(guò)程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工等課程有機(jī)地結(jié)合起來(lái)，使學(xué)生覺(jué)得以前所學(xué)的知識(shí)不再孤立、枯燥，達(dá)到了融會(huì)貫通，鞏固了學(xué)生的加工工藝方面的知識(shí)，強(qiáng)化了數(shù)控教學(xué)的效果。
學(xué)生可以更快、更好地掌握編程、操作，同時(shí)培養(yǎng)學(xué)生獨(dú)立解決實(shí)際問(wèn)題的能力。
3.拓展學(xué)生所學(xué)的知識(shí)面
現(xiàn)在學(xué)校購(gòu)買的數(shù)控機(jī)床一般是FANUC系統(tǒng)，但有的企業(yè)使用西門子系統(tǒng)、廣州數(shù)控等系統(tǒng)。
為了使學(xué)生在畢業(yè)后有更多的就業(yè)選擇，在進(jìn)行仿真教學(xué)時(shí)可以不僅僅練習(xí)FANUC系統(tǒng)編程、加工，還應(yīng)拓展數(shù)控系統(tǒng)的學(xué)習(xí)。
利用仿真軟件學(xué)習(xí)其他企業(yè)常用的數(shù)控系統(tǒng)的編程和操作，使學(xué)生了解并掌握不同系統(tǒng)、不同數(shù)控機(jī)床編程與操作方法。
提高學(xué)生對(duì)不同系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作的適應(yīng)能力，拓展學(xué)生知識(shí)面。
4.提高理論教學(xué)效果
數(shù)控理論教學(xué)尤其是數(shù)控編程與操作的學(xué)習(xí)，最好使用仿真數(shù)控軟件輔助教學(xué)。
在教室里枯燥的學(xué)習(xí)數(shù)控編程，學(xué)生不容易理解指令的使用，而且無(wú)法檢驗(yàn)編寫(xiě)的程序正確與否。
在課堂上講解按鍵作用和操作，只能靠學(xué)生的想象，枯燥無(wú)味，教學(xué)的效果甚微。
如果將數(shù)控仿真軟件引入理論教學(xué)，可以在課堂上將學(xué)生的程序編寫(xiě)逼真的演示出來(lái)，可以及時(shí)發(fā)現(xiàn)程序中存在的問(wèn)題，對(duì)指令的理解更加容易。
可以使學(xué)生在教室中看到和實(shí)際加工基本相同的加工過(guò)程，學(xué)生更容易理解數(shù)控加工操作。
這不但有利于激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣，提高數(shù)控理論教學(xué)效果，更有助于學(xué)生編程能力的提高，也為以后的實(shí)際操作奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。
二、使用中存在問(wèn)題及解決措施
數(shù)控仿真軟件的使用不僅僅包括優(yōu)點(diǎn)，還存在不足之處需要改進(jìn)。
1.學(xué)生不注意仿真和實(shí)操之間的不同
數(shù)控仿真軟件只是對(duì)工件的編程、加工過(guò)程的模擬，并非真實(shí)的加工過(guò)程，仿真系統(tǒng)只有在選擇過(guò)大切削深度時(shí)才會(huì)提示報(bào)警。
在使用仿真軟件練習(xí)時(shí)，不用考慮切削用量的影響，程序就能加工合格的工件，學(xué)生不能感覺(jué)到實(shí)際加工時(shí)的切削用量的選擇、零件裝夾對(duì)加工的影響。
長(zhǎng)此下去，學(xué)生在生產(chǎn)加工中就不會(huì)考慮到切削用量、刀具、材料等因素對(duì)加工的影響，只會(huì)按照仿真系統(tǒng)編程。
這樣的程序一旦用于實(shí)際操作，很容易發(fā)生崩刀、撞車等安全問(wèn)題或影響零件的加工質(zhì)量。
對(duì)此教師要高度重視，合理的安排仿真和實(shí)操的課時(shí)，使學(xué)生始終保持安全生產(chǎn)的意識(shí)，養(yǎng)成良好的工作習(xí)慣。
2.有可能影響學(xué)生的學(xué)習(xí)
一方面，長(zhǎng)時(shí)間使用數(shù)控仿真軟件教學(xué)，會(huì)使學(xué)生認(rèn)為數(shù)控編程、加工比較簡(jiǎn)單，放松對(duì)自己的要求，不認(rèn)真聽(tīng)講，懶于上數(shù)控機(jī)床操作，致使技術(shù)退步。
另一方面，有些學(xué)生自控能力較差，長(zhǎng)時(shí)間使用仿真軟件教學(xué)，學(xué)生趁機(jī)利用電腦上網(wǎng)、玩游戲或看小說(shuō)，放棄學(xué)習(xí)。
這就要求教師加強(qiáng)責(zé)任心，提高管理水平，改進(jìn)教學(xué)方法，減少數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的負(fù)效應(yīng)。
總之，把數(shù)控仿真軟件用于數(shù)控教學(xué)之中，將激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，將有利于改進(jìn)數(shù)控教學(xué)條件，提高數(shù)控教學(xué)效果，但要正確處理其在使用中產(chǎn)生的問(wèn)題，以便收到事半功倍的效果。
【參考文獻(xiàn)】
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數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用【2】
摘要：當(dāng)前機(jī)械制造業(yè)在社會(huì)中的地位和作用越來(lái)越重要，而數(shù)控加工技術(shù)的采用使得機(jī)械制造業(yè)有了長(zhǎng)足的進(jìn)步，但隨之而來(lái)的問(wèn)題就是數(shù)控方面的人才越來(lái)越匱乏。
如何有效的提高數(shù)控教學(xué)質(zhì)量一直困擾著廣大的教師。
本文以數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用為基礎(chǔ)，在對(duì)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行簡(jiǎn)單介紹的前提下，闡述了數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的重要作用，并對(duì)數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用方法給出了一些意見(jiàn)及建議。
關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真軟件 數(shù)控教學(xué) 應(yīng)用
隨著高新科學(xué)技術(shù)在機(jī)械制造領(lǐng)域的投入和發(fā)展，數(shù)控機(jī)床以其高精度、高生產(chǎn)率和加工形狀復(fù)雜零件的能力逐漸成為機(jī)械裝備生產(chǎn)線上的重要組成部分。
然而數(shù)控機(jī)床在機(jī)械制造工業(yè)領(lǐng)域的普及利用卻受制于專業(yè)的操作和維護(hù)人才缺口。
為了給國(guó)家輸送數(shù)控專業(yè)人才，振興我國(guó)的機(jī)械制造產(chǎn)業(yè)，廣大職業(yè)學(xué)校都開(kāi)設(shè)了數(shù)控編程類的課程。
這類課程實(shí)踐性強(qiáng)，要求學(xué)生具有相當(dāng)?shù)膭?dòng)手能力。
但大部分學(xué)校受到教研資金的限制，能夠提供的實(shí)訓(xùn)設(shè)備品種單一，數(shù)量稀少，遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能夠滿足學(xué)生們的需求。
為了保證學(xué)生能夠得到足夠的實(shí)際操作訓(xùn)練，為社會(huì)輸出合格的數(shù)控人才，采用數(shù)控仿真軟件代替數(shù)控設(shè)備是一個(gè)很好的選擇。
1.數(shù)控仿真軟件簡(jiǎn)述
數(shù)控仿真軟件是利用計(jì)算機(jī)對(duì)實(shí)際數(shù)控加工過(guò)程進(jìn)行模擬和仿真，并通過(guò)二維或者三維圖像傳遞給使用者。
數(shù)控機(jī)床設(shè)備價(jià)格高昂，且操作具有一定的危險(xiǎn)性。
對(duì)于初學(xué)者來(lái)說(shuō)，使用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行模擬操作練習(xí)既能夠獲得良好的學(xué)習(xí)效果，又可以避免誤操作造成設(shè)備的損壞甚至人員的受傷。
目前國(guó)內(nèi)最知名的數(shù)控仿真軟件廠家主要包括上海宇龍，南京斯沃和北京斐克。
盡管這些仿真軟件不盡相同，但基本都具有以下優(yōu)點(diǎn)：
(1)能夠?qū)χ髁鲾?shù)控機(jī)床的系統(tǒng)進(jìn)行模擬仿真，包括三菱、西門子、FANUC、華興、西班牙FAGOR等，滿足絕大多數(shù)學(xué)生和單位的需求。
(2)對(duì)于計(jì)算機(jī)配置要求不高，與windows各操作系統(tǒng)兼容性好，方便安裝和移植。
(3)作為仿真軟件，對(duì)軟件的操作只是一種模擬，所以即便操作錯(cuò)誤，也不會(huì)帶來(lái)嚴(yán)重的后果，可重復(fù)性高。
2.數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用
無(wú)論是由于學(xué)校資金欠缺，難以滿足廣大學(xué)生在數(shù)控設(shè)備上實(shí)際操作訓(xùn)練的要求，還是出于保護(hù)價(jià)值不菲的數(shù)控設(shè)備和學(xué)生們?nèi)松戆踩哪康模瑪?shù)控仿真軟件在職業(yè)學(xué)校的數(shù)控教學(xué)中都是有必要存在的。
在筆者看來(lái)，在數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件擁有不可替代的優(yōu)勢(shì)。
(1)數(shù)控仿真軟件可以即時(shí)滿足學(xué)生動(dòng)手操作的需求。
傳統(tǒng)的數(shù)控加工編程與操作課程的教學(xué)內(nèi)容對(duì)于絕大多數(shù)學(xué)生來(lái)說(shuō)，都是枯燥而乏味的。
過(guò)去由于學(xué)校設(shè)備的不足，學(xué)生們只能在課堂內(nèi)學(xué)習(xí)相關(guān)理論知識(shí)，然后服從統(tǒng)一的安排在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行實(shí)踐和學(xué)習(xí)。
從理論學(xué)習(xí)到實(shí)際操作的周期一般較長(zhǎng)，學(xué)生們難免會(huì)忘記部分相關(guān)的理論知識(shí)。
這就導(dǎo)致實(shí)際操作時(shí)效果不佳，甚至出現(xiàn)差錯(cuò)。
而數(shù)控仿真軟件可以安裝在計(jì)算機(jī)上，學(xué)生們可以理論學(xué)習(xí)和仿真操作同時(shí)進(jìn)行，既可以加深印象，鞏固課堂上所學(xué)的知識(shí);又能夠鍛煉自己的實(shí)際操作能力，即便操作錯(cuò)誤，也可以從中吸取經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)，而不會(huì)有任何損失。
(2)教學(xué)中使用數(shù)控仿真軟件可以發(fā)散學(xué)生思維。
在傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)中，假如學(xué)生在理論知識(shí)的學(xué)習(xí)過(guò)程中產(chǎn)生了一些自己的獨(dú)特的想法，想要印證其是否合理，只能通過(guò)對(duì)抽象程序的反復(fù)推敲，或與同學(xué)老師討論。
就算到了實(shí)習(xí)階段，考慮到數(shù)控設(shè)備的高昂維修費(fèi)用，這些獨(dú)特想法的可行性也難以在數(shù)控設(shè)備上得到印證。
這在很大程度上遏制了學(xué)生思維的發(fā)散，扼殺了學(xué)生的創(chuàng)新能力。
在數(shù)控教學(xué)中推廣使用數(shù)控仿真軟件可以給學(xué)生及時(shí)提供實(shí)踐操作機(jī)會(huì)。
學(xué)生在理論學(xué)習(xí)過(guò)程中有什么新的編程想法，也可以馬上利用仿真軟件進(jìn)行模擬，通過(guò)觀察仿真結(jié)果來(lái)判斷所編程序是否合理。
正是由于脫離了高昂的數(shù)控設(shè)備，學(xué)生們才可以毫無(wú)顧忌的發(fā)散自己的思維，并利用仿真軟件進(jìn)行檢驗(yàn)，有利于學(xué)生創(chuàng)新性思維的培養(yǎng)。
(3)數(shù)控仿真軟件成本低，方便學(xué)生使用。
采購(gòu)大量數(shù)控機(jī)床來(lái)滿足學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的需求對(duì)于大部分職業(yè)學(xué)校來(lái)說(shuō)都是難以實(shí)現(xiàn)的，其高昂的成本和維修費(fèi)用使人望而卻步。
但是，采購(gòu)數(shù)控仿真軟件供學(xué)生使用的成本則相對(duì)低廉了很多。
大規(guī)模使用仿真軟件可以大大增加學(xué)生實(shí)訓(xùn)的時(shí)間，有助于提高學(xué)生的專業(yè)素質(zhì)和學(xué)校的教學(xué)質(zhì)量。
雖然在數(shù)控教學(xué)中使用數(shù)控軟件擁有上述優(yōu)點(diǎn)，但仍不能完全取代數(shù)控加工設(shè)備。
這是因?yàn)閿?shù)控仿真軟件終究只是對(duì)數(shù)控加工過(guò)程的模擬，模擬必然會(huì)有不一致的地方。
比如，加工精度的控制，工件的裝夾和刀具的校準(zhǔn)等。
實(shí)際加工中對(duì)于工件的加工精度都會(huì)有嚴(yán)格的要求，而要達(dá)到這些精度要求，需要采用合理的加工工藝，這些在仿真軟件中是無(wú)法做到的。
學(xué)生不知道按照自己編寫(xiě)的程序所加工出來(lái)的工件的精度能達(dá)到什么樣的標(biāo)準(zhǔn)。
同時(shí)，在數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作中應(yīng)該注意的安全事項(xiàng)，在仿真軟件中一般都忽略不計(jì)，長(zhǎng)期如此必然會(huì)導(dǎo)致學(xué)生安全意識(shí)淡薄。
結(jié)語(yǔ)
工業(yè)是一個(gè)國(guó)家的命脈，隨著我國(guó)現(xiàn)代化工業(yè)的飛速發(fā)展，各生產(chǎn)線上使用數(shù)控機(jī)床或加工中心已經(jīng)是大勢(shì)所趨。
高精度、高生產(chǎn)率以及強(qiáng)大的復(fù)雜工件加工能力使得數(shù)控加工設(shè)備在機(jī)械制造領(lǐng)域的應(yīng)用越來(lái)越廣泛。
然而，與此同時(shí)，我們也應(yīng)該看到我國(guó)高質(zhì)量數(shù)控專業(yè)人才的匱乏問(wèn)題。
受到經(jīng)濟(jì)條件的限制，各職業(yè)學(xué)校配備的供于學(xué)生實(shí)踐學(xué)習(xí)的數(shù)控設(shè)備都相當(dāng)稀少，這也進(jìn)而限制了其輸出的數(shù)控人才的質(zhì)量。
在數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件是解決這個(gè)問(wèn)題很好的途徑，既能提高教學(xué)質(zhì)量，又能節(jié)省成本。
盡管相比于直接在數(shù)控設(shè)備上實(shí)踐學(xué)習(xí)仍有不足之處，但也有其獨(dú)特的優(yōu)勢(shì)，值得推廣。
參考文獻(xiàn)
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【數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用論文】相關(guān)文章：
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