[数控加工仿真技术引入实习教学的探讨]

时间：2019-05-11 03:17:32　来源：柠檬阅读网本文已影响人

　　摘要：在传统的实习教学中，职业学校要提供足够的资金来保证实习设备和材料的消耗。实习消耗过大，是困扰实习教学的主要原因。随着仿真技术的不断发展和计算机应用在教学中的普及，把仿真技术引入实习教学，既可以完善教学内容，又可以节能降耗。本文从仿真技术应用于实习教学的优势、以及如何把仿真技术引入实习教学进行了探讨。
　　关键词：职业学校数控加工实习教学仿真技术
　　随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作人员的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的操作失误常会导致昂贵设备的损坏。为此，许多学校想出了多种办法来降低实习消耗，比如高消耗性实习课题不开或尽量少开、或者减少学生实习时间和实习工位，或者在材料的重复利用上做文章。
　　我校的数控加工专业，积极进行数控加工技术教学模式的改革及数控加工仿真系统在数控教学中的应用研究，取得了很好的教学效果，足以满足社会对数控加工人才的需求。得到了学生、家长和社会的认可，使数控专业成为我校的重点专业。
　　一、我国仿真技术目前的现状
　　我国计算机仿真应用开发较早，目前许多职业学校参加数控实习的学生日益增多。由于数控设备精密、昂贵的特点，把数控加工仿真技术引入教学，用于数控机床操作与编程的培训，这样既可以避免因误操作造成数控机床的损坏，又可以使学生在对仿真数控机床操作过程中产生真实感。而且能够让学生们更快地熟悉和了解数控加工的整个过程，并且掌握每种数控机床的基本操作。最重要的是在不影响教学效果的前提下把事故发生率降到了最低。目前适用于实习教学的仿真软件还不是很多，在数控CNC仿真和电气仿真中较为集中，部分正版软件价格昂贵。但可以肯定的是，职业学校实习仿真类软件将具有较大的应用需求和发展空间。
　　二、仿真技术引入数控实习教学的优势
　　数控加工设备价格昂贵、占地大，而数控仿真系统软件可以在微机平台上运行。解决了实习时学生多机床少的问题，为学校节省了大量设备采购经费。学生可利用此软件进行仿真操作，同样会达到真实设备的教学效果，使学生能几乎体验到实物机床操作的感觉，并且安全系数高。经过多年实践证明，在教学过程中通过动态的仿真操作使教学容易教、轻松学、是学生有一定的收获。教学效果体现如下：真实的CNC机床的控制面板和显示屏可以完全通过系统模拟，操作轻松。在仿真环境中对程序代码的切削轨迹进行安全校验，操作安全。在加工仿真的过程中，学生不但可以看到真实的图形模拟，而且还可以不断反复熟练操作CNC机床的加工过程，操作逼真。利用仿真代替真实机床的实习，在节能降耗的同时获得更佳的教学效果，使用更经济。
　　仿真实习能创造一个与实际近乎相同的环境。如上海宇龙公司研制的数控机床加工仿真系统，仿真操作面板与机床实际操作面板可以完全相同，仿真操作与实际机床操作在面板控制部分近乎完全一致。它可以实现对数控铣床、加工中心和数控车床的加工零件进行完全仿真，其中包括毛坯属性、刀具和夹具的选用、零件的测量、数控程序的输入、编辑和调试。拥有发那科数控系统、西门子数控系统、华中数控系统、广州数控系统等数控系统，具有多系统及多机床的加工仿真模拟功能，该软件的独创性已经达到了国内外领先水平。通过软件，学生可以从任意角度观察数控机床的加工过程，加工的毛坯变为成品的过程历历在目，仿真过程形象生动。
　　数控加工仿真软件不会对操作对象如机床、工件及刀具等造成物理损害，不会由于误操作危害到学生的人身安全，更不会造成机床损坏，如撞刀、撞机床等事故。而且仿真加工过程中的灯光颜色、声音、文字信息等报警，完全可以对学生的危险操作进行及时提醒和纠正。学校引入仿真实习，最根本的好处是对原材料、工卡量具、测量设备的节约。数控仿真中，虚拟毛坏替代实际材料，虚拟冷却液替代实际冷却液，极大降低实习消耗，且刀具不会因为进给量过大而损坏。由于数控机床属于机械加工中的高端设备，当然价格不菲，数控机床的加工操作若完全采用真实的设备进行实习，投入大、消耗多，即使是有实力的职业学校和企业都无力承担起这种消耗与投入。如果采用仿真模拟实习，可为学校节约不小的开支和场地。
　　三、引入仿真实习教学后的注意事项
　　仿真实习，是一种创新的教学方式，可以给实习教学带来很大的改变。但我们不得不承认，仿真实习毕竟不是对真正的设备进行操作，真实的设备本身具有不可替代性。必须注意，采用仿真实习后，真实的实习过程可缩短但决不能完全抛开。
　　主要体现在以下几方面：一是无论采用物理仿真还是计算机仿真，其原理只是逼近，与客观的过程是不相同的。二是由于仿真软件的在职业学校教学领域的发展还处于初级阶段,仿真的水平还有待提高。三是有些工种仿真难度较大，仿真过程难以达到实习的要求。所以，学校引入仿真实习，应做为节能降耗的手段，在一定工种范围内进行。无论哪个工种采用仿真辅助实习，都要给学生安排必须的实际设备操作实习，一方面让学生掌握实际操作，另一方面也是对仿真实习的检验。同时，仿真实习对学生所产生的安全观念淡簿的影响，只有通过实际的设备操作才能改善。
　　四、结束语
　　社会在不断发展，职业学校的实习教学不应该总停留在传统的实习模式上。抓住科技发展带来的契机,合理引入仿真实习，利用先进的科技手段为学校节能降耗，从而节约办学资金，提高办学效率，全面加强学校在市场经济下的综合竞争力。
　　参考文献：
　　[1]叶科龙.《浅谈仿真实习在技校教学中的应用》[J].科教纵横.2010
　　[2]韩玉勇.《数控仿真系统在数控教学中的正确应用》[J].硅谷.2010
　　[3]陈慧斌.《数控加工仿真系统在教学中的应用》[J].科学大众.2011

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