数控加工仿真软件在教学中的应用

当今数控人才越来越不能满足社会发展需要，各类职业院校及培训机构都开设数控加工相关课程。但由于数控设备价格贵、成本高、资金有限，许多院校都通过仿真加工软件来实现实践教学，即节约了成本又能避免安全风险。数控仿真教学是利用计算机技术和软件技术相互结合，模拟实际数控机床操作和加工过程的软件技术。现结合教学实际，分析数控仿真教学与实践教学的特点。

1 仿真加工优点

1.1 良好的学习环境

对于初学数控加工的学生来说，数控仿真软件为认识教学提供了一个良好的学习平台。软件安装方便，对计算机要求不高，学生可以在任何地方随时学习仿真加工。这样对数控机床的整个操作过程认识比较快，加工中所遇到的基础知识掌握比较牢固，不受教学条件的限制，学习起来相对轻松，有一定的教学效果。

1.2 安全、易学

首先，相对于实践操作，仿真教学不存在任何安全风险。不管学生是操作不当还是非法操作都不会损坏机床、刀具，更不会造成人身伤害，学生可以独立进行仿真练习；其次，在仿真加工时，刀具安装、对刀、程序调用等工作点击面板按钮就能完成，省时又省力，方便、快捷解决了手工操作的部分内容；最后，在教学过程中，老师讲解的每一个加工过程都可以通过网络平台让学生同时观看，由于软件具有师生教学平台，老师也能清楚观察每位学生的操作情况，并进行现场指导。解决了实际教学过程中多位学生围一台数控机床观看指导教师示范操作的现象。教学过程更直观，教师教的轻松，学生学的放松。

1.3 弥补实践教学不足

数控加工时数控机床是必不可少的。但是数控机床相对于普通机床来说价格昂贵，如果在实践过程中所有学生完全依赖数控机床进行实际操作，投入大、成本高，对于一般院校来说很难实现。而且现在的数控系统种型号多、更新快，教学根本跟不上企业发展，每个院校不可能有所有型号数控系统的机床。那么，利用仿真软件就能解决。仿真软件可以在不同的数控系统、操作面板中进行切换。而且根据需要可以选择相应的数控机床及系统对学生进行讲解，提高学生对不同数控系统的认识和适应能力，扩大学生的知识面，使学生毕业后走上工作岗位时尽快适应工作环境，在最短的时间内融入到生产实践过程中，同时也提高了学生就业竞争力。

2 仿真加工不足

2.1 仿真功能不全

首先，在仿真加工过程中，切削加工时没有实际感受，仿真加工操作中的内容是通过软件功能实现的。比如：参数设置、刀具磨损等，这些内容在仿真过程中是不能获得真正效果，但对加工质量也有直接影响；其次，在仿真操作中，工件材料虽然可以选择，但是同一种材料在不同进给量和进给速度的时候，刀具磨损和工件精度表现不明显。在仿真加工中只能观察到走刀轨迹情况，无法正确模拟程序在真实切削过程中出现的具体问题，比如：加工质量等现象。因此，老师在仿真加工教学与实践教学交换时必须要注意学生程序进行检查，以保证不会出现明显错误。同时部分仿真软件刀具功能不全，毛坯形状选择有限，只能进行简单工件练习。

2.2 操作态度不严谨

由于仿真加工不存在安全问题，学生对仿真操作过程中出现的错误就会不以为然，不加以重视。当面对真实机床操作时，就有会有问题出现。实践教学时老师要对学生的操作严格管理，合理分组，保证学生实习操作安全，提高学生安全意识。

3 如何处理好仿真教学的应用

数控仿真软件虽然有其很多优点，但不可能完全代替真正的实践教学，因此，必须要处理好以下几方面关系。

3.1 仿真教学与传统教学关系

传统教学模式让学生掌握零件的加工路线、加工程序及工艺安排。然后利用仿真软件让学生熟悉数控机床的基本操作过程，验证程序。最后，通过真实的零件加工，来体会实际加工过程中切削用量、零件材料和加工质量之间的关系。

3.2 教学内容和教学形式的关系

仿真教学只是我们在教学过程中采用的一种辅助手段，真正的教学核心还是教学内容，根据教学内容合理安排，仿真加工作为理论教学和实践教学的桥梁，发挥其应有的作用。

3.3 教师和学生的关系

教师是主导，学生是主体。教师要通过仿真软件主动引导学生提高学习数控加工的兴趣，仿真软件不能代替教师的讲解，不能代替师生的情感交流。学生在教师引导的同时要主动参与，积极主动操作练习。

总之，应用数控仿真软件进行仿真加工教学和实践教学还是有一定差距，关键是教师在教学过程中如何合理利用两者之间的关系。仿真软件作为一种辅助教学手段，在教学过程中要充分发挥它的作用，利用真实数控机床不具有的优点，弥补实践教学的不足，加强规范操作，重视安全教育。在实践中，认真探讨和解决实际问题，将仿真教学与实践教学相结合，使学生易学，教师易教，扬长避短，获得最佳得教学效果。

[1]张丽华. 数控编程与加工技术[0. 大连理工大学出版社.2004.