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浅谈仿真软件在中职数控教学中的应用

来源:用户上传      作者: 徐江涛

  摘 要:中职学校数控仿真教学需要更加科学合理的发展。对数控仿真软件的概念和作用做了简要阐述,提出仿真教学存在的问题及解决方法。
  关键词:数控仿真软件;中职;机床;教学
  
  一、应用数控仿真软件教学的必要性
  
  各中职学校为适应市场需求,大力发展数控技术专业。传统的数控教学,理论教学比较抽象,教师教着乏味,学生学着没劲,而实习教学需要雄厚的资金基础,大部分中职学校设备不能满足教学。这种教学方式已很难适应当代数控专业教学的需求,利用先进的教学方法、教学手段和教学媒介来提高教学和学习效率显得尤为重要。
  
  二、数控仿真软件简介
  
  1.数控仿真软件概述
  数控仿真软件是通过计算机的编程和建模,将加工过程用二维图形或三维图形以动态形式演示出来的软件,使在传统数控教学中需要在数控实验室或实习工厂才能完成的大部分教学演示功能在虚拟软件环境中就能实现,让数控教学变得更加安全、方便。
  2.常见的数控仿真软件
  目前应用较为广泛的数控加工仿真软件有美国的Vericut软件,英国的N-See软件,国内有上海宇龙、南京宇航、北京VNUC、广州超软等,我校用的是上海宇龙数控仿真软件。
  3.数控仿真软件的功能
  (1)广泛的适应性
  一般数控仿真软件都拥有西门子、发娜科、广州数控、华中数控、PA等多种数控系统,具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能。
  (2)超强的仿真功能
  包括仿真机床操作的整个过程,即毛坯定义仿真、工件装夹及调整、压板安装、刀具定义及安装、对刀、机床手动操作、图效模拟、自动加工、检测及三维仿真等功能。
  (3)丰富刀具库系统
  软件刀具材料、特性参数库采用数据库统一管理,包含百十种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀和钻头,同时用户还可以自定义刀具及修改刀具参数。
  (4)检测反馈功能
  实时检测手动、自动加工等模式下的撞击,包括刀具与夹具、压板,机床的超行程,刀具与工件在主轴静止时的碰撞会有报警或提示,从而防止误操作的发生等。
  (5)三维功能和标准数据接口
  即三维铣削CAD功能,包括交互设计、用鼠标绘图和曲线建模,支持轮廓、凹腔和钻削加工过程,并将其他软件生成NC程序调入系统进行仿真加工。
  
  三、仿真软件在数控教学中的作用
  
  1.节约办学经费
  采用数控仿真软件进行数控专业教学,解决了设备投入经费高的问题。比如,建立一个满足50人实习的数控车床实训室,每台设备安排2名学生,则需要25台数控车床,每台数控车床以12万元计算就需要300万元的经费。如果采用仿真教学,建一个容纳50台计算机的实训室,每台计算机按4000元计算,软件费按2万元,则只需22万元,同样可以满足教学需求,并且容易实现一人一机。
  2.多种机床和系统自由选择
  数控仿真软件具有“一个软件多种机床多种系统”的优势,教师教学时根据需要自由选择数控机床和系统,使学生对不同的数控机床及系统进行学习、熟悉,掌握不同的数控编程语言,学生再就业时能较快适应所从事的工作。
  3.操作更安全,有利于提高教学效率
  数控加工仿真软件以电脑为媒介,操作方便,基本不存在安全问题,学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。仿真软件的用户界面和实际机床相差不大,操作性好,很大程度上激发了学生的学习积极性,从而能较快地促进学生学习,提高教学效率。
  4.仿真教学中允许出错,程序校验方便
  在仿真教学中,教师可设计出实际工作中可能发生的变化,包括事故、故障和生产中极少出现的突然情况,让学生全面把握编程加工方法和技巧。
  
  四、应用数控仿真软件进行教学时存在的问题及解决方法
  
  1.存在问题
  数控仿真软件是一个借助计算机来运行的虚拟的加工场景,运行起来存在走刀路径不明显,切削深度和刀具要求不够实际,对刀技术要求不高,无法检验加工产品的粗糙度等。学生使用数控仿真软件编程加工时,不顾安全生产的要求,出现了撞刀,只需要操作点击鼠标就可以重新开始。这些正是衡量我们的学生对数控技术掌握程度的标准,它们一旦存在于实际加工中,就可能会出现撞刀、影响加工质量、降低生产效率等问题。
  2.解决方法
  首先,进行仿真训练前,先练习车刀刃磨和机械加工训练,使学生具备机床加工的各种方法及切削用量的选择技巧,并且对机械加工有较为扎实的能力基础。其次,教师要经常警告学生仿真教学与实际加工的区别,使其对软件仿真有正确的认识,对实际操作加工有足够的重视,按照实际生产的要求来进行仿真教学。再者,要求教师采用科学管理,有效组织数控仿真教学,从而既科学又客观地发挥仿真软件在数控教学中的作用。
  
  五、结束语
  
  数控仿真软件在中职教学中正占据着不可替代的位置。随着仿真软件自身的发展,其仿真模拟效果越来越好,但它与实际生产的区别仍然存在。我们在教学中只有科学、合理、有效地利用数控仿真软件并且积极发现和解决应用中产生的问题,才能使其发挥出更强的作用。
  (作者单位 河南省交通高级技工学校)
  


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