浅谈数控仿真技术在中职数控教学中的应用
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作者: 黄雪霞
摘 要： 数控仿真技术是利用计算机的动画图形技术与企业的数控加工技术，使用动画模拟的方式进行加工操作的方法。其规避了中职院校普遍存在的机器数量与学员不配套、安全性能低、购置全套数控机器设备成本较高等常见问题，有助于提高学生实操性，锻炼学生电脑技术基础，培养满足实际需要的人才。
关键词：数控仿真技术应用 中职数控教学 人机交互体验 软件应用
中图分类号：G71 文献标识码：A 文章编号：1003-9082（2015）09-0248-01
中国加入WTO组织业已十年有余，随着全球化经济的广泛深入，在高度机械化的时代自然需要紧跟潮流，不断培养数控技术复合型人才来满足国家日益壮大的国家工业体系。一线操作数控机床的人员在现代生产制造业中的需求增量越来越大，全国各地的中等职业学校自然紧扣市场对复合型人才的需求，开设相关课程供学员学习。
一、数控仿真技术应用漫谈
目前在实践教学环节中，中职院校学生普遍存在几个难点，突出的就是学生数学与编程理论基础差，在课堂上讲师讲授数控编程课，学生茫然听课，很难将课程理解透彻，这样无效果的讲学无法在实践教学环节帮助学生操作、使用数控机床，因而就会影响到整个教学的实施难易程度及培训效果，影响到与学校理论课程教学安排的协调性，最终使得教学实际效果不理想。
因此，在数控实践教学环节的设计应该特别注意把握“循序渐进”的中职教育规律，分成作用、实施、组织三个方面。在组织教学的各环节在学习内容上由一般到先进，由基础到复杂，做到层次分明，功能明确。在作用上从专项到综合，保证结构有序，内容相辅相成，理论与数据相互支撑；在实践上运用数控仿真技术，使学生从课堂到现场之间有一个知识储备，技能储备的平台，预先做好上机床进行现场操作的心理、技能知识准备，从而达到良好的实践教学效果。
二、数控仿真技术在教学应用中的优缺点
1.数控仿真技术的教学应用优点
使用数控仿真技术能使学生实现每人一机来进行模拟指令加工。亲身参与能最佳状态调动学生的主观能动性，激发学生的创造力。对于中职学校而言，中职学生素质普遍不佳，学校专业课内容教学过程枯燥乏味，内容抽象艰深。面对这样的学生，该如何解决提高教学效果，吸引学生注意力是数控专业教师面临的首要问题。而数控仿真技术以其友好、真实、便捷的用户界面、强大的实操性、直观明了的表现形式成为补充课堂教学的一大优势。学生可以通过数控仿真软件看见自己所编制的模拟加工过程，在很大程度上促进了学生的学习兴趣和主观能动性的发展。 同时老师也可以使用软件终端直观、立体化地了解到每一位上机学生的在线学习情况，以便可以有针对性地更正学生错误，完成课程指导，便于实现人机交互学习，减少学校因购进设备带来的财政负担，实训场地负担。
同时学生可在屏幕内全程监控材料加工，克服学生刚上手时带来的陌生感，加快代入速度。现代规模化企业所用的各个数控系统均有自己的特点，如西门子系统、法那科系统、国产如华中数控操作系统适用范围广泛。因此，使得学校准备充足的器械十分困难，而且现代的规模化工厂需要的更多是复合型人才。学校要想使每个学生得到全面的训练，熟练掌握各种数控软件和设备的使用方法、特点，选择数控仿真模拟加工系统代替购进不同种类的机床的巨大优势就得到了毫无遗漏的体现。
目前国内比较常用的，稳定可靠的数控仿真软件有上海斯沃数控仿真、宇龙数控仿真等仿真软件，这些成熟的仿真软件不但给学生提供模拟多种数控系统的选择，而且还可以自主选择所使用模拟的机床类型，不但简洁，还方便易用。
选择数控模拟技术有利于增加实训安全性，在全面训练学生技能水平时，充分利用数控仿真，能够有效地规避因为学生编程错误而造成的加工事故，避免了实训中意外事故发生率，降低机床损耗率。并且，利用数控仿真模拟机械故障，让学生在平时练习中学习和掌握事故解决方法。
2.数控仿真技术的教学应用缺点
如今，在仿真软件上操作也有一些弊端。学生在上机操作中容易养成随意设定参数的习惯，无法及时根据实际进程加以调整，忽略对参数的把握就容易在实际加工中产生如低精度、打磨粗糙等问题，甚至发生碰撞等意外事故，造成不必要的个人人身安全危险与企业额外损失。实际中就有一例，因为未调试好加工材料硬度与加工机床切削刀具、转速等问题，设定了错误的切削速度和切削用量，导致该机床出现了崩刀的事故，给接下来练习的同学带来了不必要的麻烦。
另外，学生在数控模拟软件上的操作只是单纯地在技术方面进行人机交互，并不能起到提示学生培养安全防范意识的作用。数控仿真模拟系统毕竟只是无限逼近，但并不能彻底取代实操。在实操中出现如机械临时故障也是在所难免的，有些潜藏已久的问题不一定能在模拟练习中出现。
三、总结
总而言之，在推进数控专业一体和规范化的同时，培养符合企业需要的数控机床人才势在必行。合理的实操与上机模拟，是各中职学校强有力的推手。遵循以人为本的宗旨，尽可能调动学生的主观能动性，激发学生学习、应用热情，使得学生在学习中感到快乐，在快乐中继续探索未知的领域。
在学校的实际操作中，可以合理安排数控仿真模拟与实操时间，齐头并进，双管直下。在学生初始接触专业时期，不妨多安排学生在模拟系统上所练习的时间。学生有了在模拟系统上充分的练习，有了夯实的理论基础，就可以安排到机床车间实习，以此来检验前一段时间上机操作所学，反省自我不足，查漏补缺，提高自身的操作技术。
在平时，学校可以支持、鼓励学生自己设计产品，学生可自行编程在模拟系统中进行建模、修正，等到构思成熟后再使用机床进行加工制造成品。通过这一系列的比赛，促进学生构思热情，锻炼学生编程能力与建模修正能力，提高操作能力，自主应对产品加工期间所产生的一系列问题。整体流程下来，既能让学生乐在其中，又能在潜移默化中加深所学知识印象。真正能把所学知识落到实处。考虑到中职学生的年龄与思想成熟度，自我管束能力不足，学校也要在上机操作中加以监督，使得学生不至于养成过度依赖计算机的习惯。
数控仿真技术有利有弊，在中职教育领域中应充分考虑到其便捷性与学生实际心智发展程度来制定合理、有效的培养目标，为祖国和企业培养上手快、善于处理复杂问题的复合型高科技人才。
参考文献
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[4]李山河.中职院校数控技术教学改革建议[J].农业科技与装备，2013（223）
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