数控仿真软件在数控实践教学中的作用

来源:用户上传      作者: 熊飞龙 辜健慧

　　【摘要】 数控实践指导教师在数控实践教学中学生多、数控设备少这样的情况下,引入数控仿真软件进行辅助教学,解决了数控实践教学中因设备不足实训效率低,保证了实训教学中学生安全问题,提高了学生数控编程能力和数控机床的利用率。
　　【关键词】 数控仿真;实践教学;数控加工
　　
　　一、引言
　　随着现代科学技术的发展,企业数控机床利用率的大幅度提高,数控设备在生产加工的各个领域得到了越来越广泛的应用。因此,培养一大批数控技术高级应用型人才,是我国振兴机械工业的关键。由于数控机床价格昂贵,学校建立机床类型齐、系统全的实训基地,多则达百万甚至千万。所以探索一种新的数控实训教学方法早已是数控专业教师研究的课题,把数控加工仿真软件与实际机床操作有机结合起来,是解决这一难题的有效途径。
　　二、传统数控实训存在的问题
　　1.设备不足,工位短缺,系统单一。数控机床实训与其他专业实训相比具有特殊性,数控机床价格昂贵,一台经济型数控车床售价在10万左右,很多学校一台机床实训人数在10人以上,大部分同学只能在机床旁边看,没有充足的时间来动手,实训效果差,且机床系统单一。
　　2.学生及机床的安全难以保证。数控机床是一种昂贵的机电一体化的新型设备,在实训过程中,初学者往往会因为操作失误或者程序编制出现错误,导致崩刀、撞刀、工件报废、损伤机床,甚至对学生人身造成伤害,机床的精度严重受到影响。
　　3.教学成本高。一节实训课下来,实习材料费、机床保养费、设备维护费、刀量具费用、机床磨损等一系列费用,相对传统理论课是一笔相当大的费用。
　　4.缺乏动手能力强的教师。高校教师具有非常丰富的理论教学经验,但他们对机床的性能、切削参数的设置、磨刀等现场加工的经验就显得有点不足。为保证实习的安全,两个实习工位必须安排一位教师,这就需要大量的实习指导教师。
　　三、数控加工仿真软件在数控实习教学中的具体应用
　　数控加工仿真软件是为学校实训教学的需求而开发的一种机床控制虚拟仿真系统,应用计算机虚拟技术对数控机床整个操作加工过程用三维或者二维图形的方式演示出来。与实际机床的真实情况完全一样。鉴于数控仿真软件在数控实训教学中有着积极的作用,江西理工大学南昌校区2009年新建数控仿真实验室,购置60个节点的数控仿真软件,该软件经过一个学期的使用,实践证明,合理使用仿真软件进行教学是非常经济有效的。作用表现在以下几个方面:
　　1.增加实习操作工位,弥补机床不足、系统单一。以江西理工大学南昌校区为例,学校2006年始建数控实训基地,基地加工型设备有:6台数控车床,2台数控铣床,1台加工中心,当时花费近300万元,三年制高职数控技术与应用专业每届有3个班,共180余人,加上机电、模具专业也要参加数控实训,共10个班,近550人。实习工位严重不足,实习时间难以保证,严重影响实训教学效果。2009年数控仿真实训室建立后,每个学生能操作一台电脑,可以有充足的时间来进行模拟操作、熟悉机床、加工零件,一套仿真软件有FANUC、西门子、华中、广州数控等多种系统,学生又能在掌握一种系统的前提下熟悉其他系统。
　　2.操作安全。数控加工仿真系统采用虚拟技术,学生在计算机上模拟操作机床,出现编程错误、操作失误,也不会损坏工具、机床,更不会危害到同学们的人身安全,学生可以大胆尝试,吸取大量的经验和教训,减少实习初期的畏惧心理。依据软件出现的报警提示,改正错误,从而提高实训效率。
　　3.节约教学成本。节约了实训过程中的材料费、机床保养费、设备维护费、刀量具费用等。数控仿真中,虚拟毛坯、虚拟刀具、虚拟机床、虚拟加工、虚拟切削等等,极大地降低了实训的消耗,节约了实习成本。
　　4.弥补师资不足。在机床上实训,一位教师仅能照看到2～3台机床上的学生,照顾一台机床的时候,还要担心其他机床的安全问题。而且现场讲课噪声大,同样的问题需要重复讲,效率不高,而在仿真实验室,仅需要一名教师就可以指导60余名学生进行仿真学习,且不用担心出现安全问题。
　　因此,将数控仿真软件应用到教学中,充分发挥其优势,科学、有效的探索出一种新型的数控实训模式,是非常有必要的。
　　
　　参考文献
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　　[3]毛云秀.浅谈数控加工仿真系统在实习教学中的应用.沈阳工程学院学报.2009,5(3):423～424
　　[4]廉良冲.数控加工仿真软件的应用.吉林省教育学院学报.2009,25(07):149～150
　　

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