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关键词:数控加工;数控仿真软件
数控仿真软件是一款在计算机设备内完成数控操作加工仿真的现代化专业性软件,能同时展开刀具轨迹与机床运动的仿真。数控仿真软件通过三维显示与虚拟现实技术,使数控加工整个流程的模拟达到相当逼真的程度,进而检验加工环节里可能存在的不足。利用微型计算机的数控加工实验教学系统,可为学生知识的学习提供更真实的数控机床操作编程加工环境,可降低实际上机操作时因误操作而带来的机床与工件毁坏几率,进而提升课堂教学质量与学生实际工作能力。
一、数控仿真软件在数控加工技术教学中的作用
第一,通过数控仿真软件能够弥补设备与师资缺乏,增强学生动手实践能力,对学生技能操作熟练程度的提升更有利。利用仿真软件展开模拟操作,可为学生提供更多的实习机会,缩短新授知识转变为技能的周期。如一个班级中约有30个人,3台机床,平均每台机床约10个人,每次实习时间约3小时,而每个人的实际操作时间仅有18分钟,在如此短暂时间内,很难达到预期的效果。若我们利用每所学校均有的微机室,将3小时换作与实际机床基本相同的仿真操作的话,可保证所有学生均有足够时间来动手,提升操作熟练程度,为下一步实际操作做足准备。第二,提供了多类机床与多类系统。现今数控机床的种类与系统厂家相当多,教学时可结合需要选择对应机床与系统完成对学生的授课,增强了学生对不同数控系统与不同数控机床的适应能力。第三,通过数控仿真软件可更好结合理论学习,实现同步教学。若通过仿真软件一边演示一边教学,借助车刀与工件运动来显示指令轨迹,学生更易理解,还可亲手操作以加深认识,理论与实践相互融合,增强了教学质量。
二、数控加工技术课程的数控仿真软件教学要点
1.引导学生正确选用数控加工仿真系统,提高教学质量
数控仿真软件可通过计算机把所编制程序,在二维图或三维图的基础上通过动态方式把整个数控加工过程更生动地展现出来。现今有影响力、有代表性的数控仿真软件包括上海宇龙、斯沃仿真、南京宇航等。但具体选择哪种仿真软件,还应综合分析仿真系统里操作面与实训教学机床的匹配性,保证仿真系统里所用到的数控系统应与教材教学选择的数控系统或机床相符,并考虑数控仿真系统功能是否满足教学要求与仿真软件及CAD/CAM软件配套性,如通过CAD/CAM软件后置处理所生成的程序可否调入仿真系统进件虚拟加工,在仿真软件运行验证符合要求的程序可否在真实机床里加工等。笔者学校在实际操作中选用了上海宇龙数控仿真软件,软件基本可兼容目前国内已有的大部分数控系统,如FANUC、SIEMENS、广州数控等。仿真软件完全模拟真实的数控机床操作,能清晰仿真整个数控加工环节。学生在学习过程中能够更快速地了解数控机床编程与操作技能。
2.科学应用仿真软件,增强学生学习兴趣
过去在黑板上讲授不同按键名称、作用与操作方法,实质上是一件费力不讨好的事,学习者感觉枯燥,教师也乏味。但若将数控仿真软件用于数控加工技术课程中,学生所编程序能够直接在计算机数控加工仿真软件中进行模拟加工演示。由于机床操作面板的使用及零件加工过程均与实际加工情况类似,学生可从任意角度了解、掌握数控机床加工过程,毛坯加工变作成品的过程真实形象,更利于知识点的掌握。利用数控仿真软件,基于学生学习中遇到的各种困难及问题给予讲解、引导、示范操作,可以克服所有的学习困难,解决问题,增强学生学习兴趣。此外,数控仿真软件再先进,终究不是真实的,数控系统种类多,统一数控系统应用于不同厂家生产的数控机床上,实际操作中也存在诸多差异,研发人员无法全面掌握这些具体细节,仿真软件产品会出现一些与真实机床不同的感觉。教师还应为学生清楚讲述软件与实际机床不符之处,并结合机床真实情况为学生展开针对性教学,以免让学生出现误解,不利于将来机床编程与实操。
3.合理安排教学内容,循序渐进掌握数控知识
数控加工技术课程教学中应合理安排教学内容,在教学前将知识点给予有效安排,大致分作三个模块,即基础模式、提高模块与拓展模块。首先,基础模块重点讲述训练中常用到的FANUC数控系统相关数控车床、数控加工中心编程方法、操作及应用知识,该模块属于教学基础,也属于教学的重点,要求学生务必熟练掌握,并能做到知识的灵活运用;其次,提高模块重点讲述并训练SIEMENS数控系统相关三种机床编程与操作,增强学生在不同数控系统下进行不同数控机床编程的操作能力与理解能力;最后,拓展模块重点讲述国产数控系统里的华中数控系统与广州数控系统里的数控车床编程及操作技巧,拓宽学生知识面,增强学生对不同操作系统、不同操作面板的编程及实践操作能力。唯有如此,学生方可更牢固地掌握各种数控加工知识,步入社会后能尽快适应岗位工作要求,提高工作能力。
4.仿真软件学习与机床实际操作训练同时进行
数控仿真软件不仅可用于数控加工技术课程教学中,还可作为数控操作技能训练辅助工具。教师应摆正数控仿真系统在教学中的位置,不可让学生养成一味依赖数控仿真软件的习惯,而忽视了机床实际操作练习的重要性。教师需结合课程总共的学习时间,科学分配仿真软件学习与机床实际操作训练二者的时间比例,充分认识到数控仿真软件的应用优势主要体现在入门基础训练上,而学生实践操作技能的提升关键还是要通过大量的机床实际操作训练。学校需合理制订教学计划,在数控仿真软件课程学习前,就先组织学生到附近工厂实习,让学生对各类加工方法有更深的感性认识。同时,数控机床课程与数控加工工艺课程也应安排在数控仿真软件学习训练前,让学生掌握更多机床操作方法、加工方法与切削用量选择方法,更利于学生理解与掌握数控仿真各环节要点,进而让数控仿真软件真正在数控加工技术课程中发挥作用,达到“砍柴不误磨刀功”之效。总之,数控仿真软件将逐渐变成我国数控教学中的主要手段,不但能够解决占用过多实验设备时间的问题,还可提升学生对数控加工的认识,还可为学生提供检验自行编写程序正确性的有效手段。不过,把数控仿真软件应用于数控加工教学里也有诸多不足,在应用过程中还应不断改进与完善,使其更好为数控教学服务,提高教学质量,为社会培育出一批批实践能力强的新型数控人才。
参考文献:
[1]丛娟,丛树林.基于数控仿真软件的数控加工工艺与编程课程改革[J].辽宁高职学报,2011(3).
[2]王芊.有效提高学生实践能力的途径——仿真软件在数控技术专业教学中的应用[J].包头职业技术学院学报,2009(1).
关键词: 数控仿真软件 数控教学 应用
随着计算机信息技术、自动化技术在制造业中的广泛应用,所形成的先进制造技术日益引起各国的重视,而先进制造技术又是以数控技术为主要标志的。数控技术的广泛应用和高度发展掀起了制造业领域一场重大的变革。社会对数控技术的大量需求推动了广大职业学校对数控应用技术的高度关注,越来越多的职业学校纷纷开办数控技术专业,并不断扩大招生规模。与此同时,伴随而来的是数控设备昂贵与资金短缺的矛盾日益凸显。为缓解这个矛盾,各职业学校必须探索出一套适合现状的教学方法和教学模式。经过多年的实践探索和教学经验,人们发现数控加工仿真软件能在数控教学中显示出桥梁作用,既能缓解教学实训与资金短缺的矛盾,使理论和实践有效的衔接,又能提高学生的感官认识,刺激其学习的主动性和自觉性,增加学生的动手机会,提高操作的熟练程度。事实证明,数控仿真教学是一种节约成本,安全有效的教学模式和教学途径。
一、数控仿真软件介绍
数控仿真软件是通过计算机的编程和建模,将加工过程用三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件。目前比较常见的有上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、武汉金银花等不同的数控加工仿真软件。它们都有以下几个优点。
1.能全面仿真数控加工的整个过程:机床设定(支持多种数控系统)、毛坯定义、工件装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作、G代码处理、面板操作等。
2.配置要求低,只需仿真软件和要求不是很高的微机,并能与多种计算机操作系统兼容。
3.操作的安全性很高,不会因为学生的错误操作而造成人身伤害,更不会损坏机床。
4.不需要原材料,投入资金少,占地小,不会造成资源的浪费。
5.利用网络可以搭建交流平台,为师生提供良好的交互空间等。
二、数控仿真软件在数控教学中的作用
1.利用数控仿真软件可以弥补数控设备不足,充分利用现有资源,为学校节约大量的教学经费和设备投资费。
数控机床教学与实习不比钳工或电工实习,它的设备投入量是很大的,如果要使每个学生有充足的实习时间,可能要投入上百万甚至上千万元资金,这对一般的职业学校而言显然是难以承受的。如建立一个满足60人实习的数控车床实习场地,每实习岗位安排2名学生,就需要30台数控车床。每台数控车床以8万元计算就得需要240万元设备投资费。而若采用数控仿真进行该工种实习教学,每一个岗位则需要60台计算机,每台以4000元计算(含软件费),则只需24万元即可,同样满足教学需要。且由于是一人一机,可以保证每个学生有充足的时间来动手,提高实训效果。
2.利用数控仿真软件能有效地结合理论学习,实现同步教学。
和其它专业课一样,数控课程也是非常抽象的学科,它注重的是实践性。比如对刀过程,其实是很容易的事情,但如果用传统的教学方法,仅在课堂上纸上谈兵,大多数学生将难以理解。如果利用仿真软件一边演示一边教学,通过车刀工件的运动学生就很容易理解,而且能自己亲手操作来加深认识,理论和实践相互渗透交叉,实现同步教学,使抽象内容形象化,提高教学质量
3.利用数控仿真软件地使用能极好地调动学生的学习积极性,培养创新意识。
对于职业学校学生来讲,由于知识素质普遍较差,而数控专业课又要求有极高的抽象性,加上教学过程的枯燥乏味,很容易让学生产生厌学情绪,教学效果不理想,而数控仿真软件以其和实际机床相同的用户界面和可操作性,可在很大程度上激发学生的学习积极性。如果再根据学生技能的形成规律设计训练过程,学生就可以得到及时强化和实际产生中不能得到的直观感受,从而较快地提高训练成绩,激发学习的信心,在一定程度上培养刻苦钻研和创新精神,形成好学氛围。
4.利用数控仿真软件教学中允许出错,使学生得到岗位技能的全面训练。
在模拟仿真中,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,让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用与区别时,可在运行中的第一个G01后面加F与不加F,学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响,从而加深认识,达到课堂教学中无法达到的效果。
三、数控仿真软件教学的应用方法
如何利用数控仿真软件进行教学,以达到最佳教学效果?这是一个数控教育工作者,应永恒追求的课题。结合教学实践,我从以下几个方面进行了探索。
1.灵活运用教学方法,课堂教学中变学生被动为学生主动学习。
现在,职业技术学校的学生普遍知识基础较差,对学习不感兴趣。因此,利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力,有较强的数控职业能力,能较为娴熟地运用行动导向的教学方法,在课堂教学中真正体现以学生为主体,突出显示学生动手用脑的活动,化学生被动学习为主动学习。在教学过程中,教师起引导作用,即对学生活动中遇到困难或无从下手的问题进行引导、讲解、示范操作。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中,深入浅出,便于学生掌握编程方法和技巧。
2.恰当运用数控加工仿真,充分发挥其在课堂教学中的作用。
教师应十分重视数控加工仿真在教学中的应用方法,摆正数控加工仿真在教学中的位置,既不能完全依赖数控加工仿真而放弃教师在教学中的引导作用,又不能在教学中教师唱独角戏采用常规教学模式而忽视数控加工仿真的作用,应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。
教师在数控编程与操作课堂教学中应重点解决编程方法,并着重强调编程工艺问题的处理,学生上机利用数控仿真系统解决程序校验,以及不同系统不同机床的操作问题。每次上机学生均应有明确的课题,在上机前教师应利用数控加工仿真系统的教学模式进行操作演示,并在学生上机时进行巡回指导。学生在计算机上应用数控加工仿真软件进行编程与操作,既可使学生更快更好地掌握数控专业技能,又可培养学生的学习能力、解决实际问题的能力和独立工作能力、团队协作能力。
3.科学安排教学内容,循序渐进掌握数控编程与操作技巧。
在数控教学中,根据教学需要和“以就业为导向”的思想,可将数控编程教学内容安排为两大模块:其一为基础模块,主要讲解与训练最常用的数控机床的编程方法、操作和应用,这一模块是教学重点,必须使学生熟练掌握、灵活应用,为学生上机床操作奠定基础;其二为提高和拓展模块,利用仿真软件集合了各种数控系统截面与操作的优点,可在基础模块训练的基础上,主要讲解除主训机床以外的机床编程与操作方法,扩大学生知识面,提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这样,学生在就业时能够信心十足地面对所操作的数控机床就,较快适应所从事的工作,提高就业竞争力。
4.构建多元评价体系,提高学生的学习意识和自觉性。
教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性,所以评价要做到:第一,合理且有一定的弹性,答案不能限制得太死,只要合理就行,如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论,实操过程中加工线路,等等;第二,既要评价技能操作结果,又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极参与表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖;第三,转换评价的主客体关系。对学生在课堂上的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评,还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算,可采用学生讨论评价的方式,在研讨中发现问题,得出正确结果,学习的主动性、积极性也就调动出来了。
综上所述,从我校使用后的效果看,数控仿真系统的引入,使学生在学习数控编程理论时,课堂的教学变得更加生动、具体,提高学生的学习兴趣,教学效果明显提高。对学生机床操作能力的培养,也起到了极大的提高和加强作用。同时该系统还减轻了教师的工作强度,减少了工件材料和能源的消耗,节约了实践环节的培训成本。但它和真实车床实践操作之间始终还有差距存在,二者不能混为一谈,相互替代,只有在教学中科学、合理、有效地利用,仿真软件才能为教学服务。在教学过程中积极思考其在应用中产生的问题,主动应对措施,并将仿真训练与实践操作训练有机结合,就一定能发挥仿真教学的最佳效果,收到事半功倍的效果。
参考文献:
[1]数控加工仿真系统使用手册.南京宇航软件工程有限公司.
[2]数控加工编程与操作.中国劳动社会保障出版社.
关键词:数控仿真;中职教学;数控编程;系统教学
随着社会经济建设的不断发展,数控机床在制造业的应用越来越普遍,数控机床的广泛应用是一个国家工业机械化水平的重要体现,以及衡量国家综合实力的重要标准。由于我国劳动力优势,我国已成为世界制造中心,一线的专业性数控人才形成了巨大缺口,培养优秀的数控专业人才是中职教育的职责所在。如何培养一个合格的数控人才是现实教育中亟待解决的问题,其中教学设备昂贵、教学时长、新手学习危险系数高都是数控教学的最直接问题。伴随着数控仿真技术的出现,恰好解决了教育中面临的关键问题和主要困难。
一、数控机床及仿真系统的简介与优势
数控机床的操作过程主要由数控程序完成,具有精度高、质量稳定的特点,是制造业中自动化比较高的先进设备。由于数控机床设备型号、类型、规格等比较多,对操作者的技术水平和专业知识要求比较高。由于初学者的经验不足、知识水平不够等,在操作中容易导致昂贵设备的损坏,还有可能导致学生受伤。数控仿真系统就是利用模拟仿真技术,模拟实际相应的数控型号、类型机械的工作状态的计算机仿真系统。其主要应用于中职教育数控领域教学加工培训,数控仿真技术能够弥补教学设备昂贵而不足、教学培训时长以及操作危险系数高的缺点。同时,数控仿真系统,能够模拟多种类型、不同型号、各种操作系统的数控设备,能够有效全面地达到培训教学目的。同时数控仿真系统还能够验证操作编程数据的正确性,零件的加工削切过程,能够通过仿真系统三维动画显示出来,为学生在学习数控编程操作中提供了便利。
以往的中职教育机构,都以拥有完备的数控机床教学设备而作为招生的重要名片。雄厚的资金是中职办学的重要支撑。许多小的中职机构虽拥有一定的数控机床,但是设备类型和型号都不够全,所以教学模式只能“以一顶三”,教学内容也因教学设备稀少而单一。同时求学学生与实训数控机床形成“僧多粥少”的尴尬局面,常常形成排队等候操作数控机床的现象,教学效率十分低下。同时,数控机床编程加工过程是一个漫长的过程,往往一个产品从设计到完成,需要近一个小时的时间,这样也直接影响了学生的学习效率。
二、数控仿真系统在中职教学中的改革
中职教育一般比较注重对学生的专业技能培养。在数控教学中,使数控仿真系统融入教学当中,能有效提高学生的编程和操作水平。
1.建立学生学习兴趣和培养学生学习能力
“兴趣是最好的老师。”灵活应用教学方法,能调动学生主动学习的积极性。中职教育面对的学生群体文化基础都比较薄弱,自制能力较差,所以灌输式的教学模式很难起到作用,只有灵活应用和创新教学方法,用现代化的多媒体教学方式以及互动教学模式,才能调动学生的学习兴趣,保持学生的学习热情,让学生深入了解数控系统,培养学生的操作能力,循循善诱,让学生在学习的过程中拥有成就感,从而让学生更好地投入对数控的学习中来。
2.建立两个主战场,合理平衡数控仿真与理论知识的教学
数控仿真系统主要应用于加工仿真、数据编程与数控机床教学培训,教师应当加强数控仿真加工系统在教学中的应用方法,摆正数控仿真系统在中职教学中的地位,不能完全依赖数控仿真系统的模拟实践教育,忽视数控理论知识教学的引导辅助作用。同时也不能让理论教学唱独角戏,忽略数控仿真系统教学的实训实练的重要性,要科学合理地结合两种教学方式。
学生进行数控仿真操作学习,应当按照数控理论教学的课题的内容来,有条理,遵循难易的操作程序,循序渐进,逐步学习掌握相应的操作知识和专业技能,重点解决学生在数控仿真操作编程系统中出现的问题,鼓励同学间相互学习、相互纠正,提高学生间的协作与独立工作能力。
3.验证数控程序,模拟真实加工过程,实现人机互动式学习
数控机床的加工过程是根据数控程序的指令来完成这一加工过程的,而程序的正确性是保证加工过程正确和加工结果的关键。数控机床只能通过操作中出现碰撞和产品结果的欠缺才能体现出数控程序的正确与否,其过程繁复且时长。而数控仿真系统可以校正数控代码,同时能够通过三维动画形象反映其加工过程,并与正确程序加工过程形成对比,让学生及时准确地发现操作中出现的错误,通过数控仿真系统,反复练习加工,优化设计程序,从而提高学生的操作编程水平。
4.分析模拟操作过程对产品质量的预测,加强学生对编程的认识
在长期的教学实训中,从学生安全和昂贵的数控机床设备与耗损速度过快的现状来考虑,真实的数控机床操作,都是教师事先设计好的正确编程模式,这样就会使学生对编程参数的合理性认识存在严重不足。俗话说:“失败是成功之母。”因此,只有在数控仿真系统中经历反复的失败矫正,才能正确而又深刻地认识到编程参数的合理性。
三、用科学的指导思想引导教学,应对数控仿真教学中的不足
1.在新课改的形式下坚持以人为本的思想,注重学生习惯和态度的培养
数控仿真教学虽能丰富教学内容,提高教学效率,弥补教学设备资金昂贵而无法满足实训教学的作用。但是再仿真的数控系统也无法取代数控机床加工工具和产品削切,同时也无法让学生体会到真实加工过程中的切割状态和感受。由于仿真系统具有联系的反复性,容易让学生培养出一种随意的习惯,这会给以后实际数控加工产品质量带来严重后果,甚至引发安全事故,危害学生自身和他人财产安全。这就要求我们中职数控专业教师,要加强对学生操作习惯的培养,树立学生认真的工作态度和学习态度。
2.坚持实事求是,鼓励创新的思维模式
新一代的年轻学生,思想活跃,学习能力和接受能力都比较强。在以人为本和全面发展的精神指导下,要求我们全体数控教师善于激发和引导学生用创造性的思维进行学习和尝试加工设计模型,从而培养学生勇于实践的能力。
随着我国机械制造业的不断发展,数控技术得到了广泛的应用,社会对数控技术型人才的需求也大大增加。我国各大中职学校相继增设或扩展了数控专业,大量扩招数控专业学生,近年来为社会输送了大批数控新技术型人才。由于中职学校办学实力不雄厚,数控设备、机床数量远远不能满足学生参与学习实践的需求,运用数控仿真系统能让学生模拟真实数控机床的操作,学习数控技术,弥补学生在实际操作中的不足,因此,数控仿真系统在中职教学中的应用处于越来越显著的地位。
参考文献:
[1]马永青,郇新.数控仿真系统在数控教学中的应用[J].潍坊教育学院学报,2008,21(4).
[2]张津,王林,马立新.数控加工仿真系统的研究现状[J].机床电器,2006(4).
[3]李燕.浅谈数控仿真系统在教学中的作用[J].成才之路,2009(26).
数控机床属于高科技产品,品种多、价格高,操作训练时若完全依赖数控机床进行实际操作训练,投入大、消耗多、成本高、危险性大、易出事故。因此,探索一种新的数控加工技术教学模式,达到投入少、见效快,培养的学生适应性强,受企业欢迎的教学模式势在必行。根据我们的实际情况,把斯沃数控仿真软件应用到教学中去,是解决这一问题的有效途径。
二、斯沃数控仿真软件的优点
1、能实现真实的加工场景
斯沃数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程,可以检验各种数控指令是否正确,能提供与真实机床完全相同的操作面板,其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全;数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行,而零件切削过程由机床模型通过三维动画演示;在机床工作方式下,教学系统将与实际机床连接,由硬件实现零件切削过程,这时除了操作者是用仿真面板操作外,其它则与实际机床的真实情况一样,即利用计算机和其它的专用硬件、软件去产生一种真实场景的仿真,操作者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景感觉。因此,采取这种方法能进一步提高操作者的实际操作技能。
2、经济、实用
在我校学生多、设备少的情况下,数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实操训练,投入大,消耗多,成本高,学校无力承担过多的资金投入。在此实际情况下,把斯沃数控仿真软件应用到教学中去,可以使学生达到实物操作训练的目的,同样会起到真实设备的教学效果,并且实用;通过动态的仿真操作,使学生在教学过程中易教易学易懂,教学效果显著提高。
3、具有齐全的多种数控系统
斯沃数控仿真系统具有FANUC、SIEMENS、华中等众多数控系统功能,学生通过上机操作该软件,能在很短时间内掌握数控车、数控铣及加工中心的操作,同时可手动或CAD/ CAM编程和加工,教师通过网络教学,监看窗口滚动控制,可随时获得学生信息。
4、操作真实安全
由于斯沃数控仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能,即使出现人为的编程或操作失误也不会危及机床和人身安全,反而使学生还可以从中吸取大量的经验和教训,所以说它是初学者理想的实验、实践工具。
三、斯沃数控仿真软件在教学中的应用
结合以往的教学经验以及现在学生的实际情况,如何充分利用斯沃数控仿真软件的优点,使其充分发挥它的优势,让学生在短时间内学到更多的知识,采取了如下的措施:
1.灵活应用教学方法,提高学生的学习兴趣。
采用传统的教学方法已经很难使学生接受,必须利用有效的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣。
2.恰当运用该仿真软件,充分发挥教师的引导作用。
我们应十分重视数控加工仿真系统在教学中的应用方法,摆正数控加工仿真系统在教学中的位置,既不能完全依赖数控加工仿真系统,放弃教师在教学中的引导作用,也不能在教学中教师唱独角戏,应该科学地充分发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。
3.科学安排教学内容,循序渐进地掌握数控编程与操作技巧。
在教学过程中应以常用的一种数控系统为主,适当的扩大学生的知识面,提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。
四、斯沃数控仿真系统的负面效应及应对方法
斯沃数控仿真软件是一种模拟教学应用软件,它不能也不可能全盘代替教学,尤其是技能训练。它无法代替学生在真实切削加工中的实际感受,尤其是切削用量的选择,无法进行控制,只能对切削深度过大时加以限制。因此,学生在应用数控加工仿真系统进行编程与操作训练时,往往容易忽视切削用量的选择,数控刀具的选用,零件的装夹方法,而这些一旦应用在实际中,便可能出现打刀或影响实际零件的加工质量,降低生产效率等问题,应引起我们的足够重视。为此要求学生在数控仿真中一定要根据在普通机床加工中的各种方法及切削用量的选择技巧,来弥补利用斯沃数控仿真软件进行教学的缺陷。
五、结语
总之,在教学中我们充分利用斯沃数控仿真软件的优势,考察它在应用中产生的问题,主动采取应对措施,正确发挥其在教学中的作用,收到了不错的效果。
参考文献:
[1]斯沃数控仿真系统说明书.
[2]余斌.基于OpenGL的数控加工仿真系统的研究与开发:[硕士学位位论文].成都:四川大学,2002
一、合理安排课程教学进度,做好课程衔接
在利用数控仿真软件进行数控加工与编程课程教学之前,先安排工厂金工实习,使学生对各种加工方法有较深的感性认识。另外,数控机床课程和数控加工工艺课程也要安排在数控仿真软件学习训练前面,这样学生在熟悉各种机床的操作方法、加工方法以及切削用量选择方法之后,就更容易学习和理解数控仿真的各个步骤和环节,更容易和实际的加工过程结合起来。
二、将数控加工仿真软件融入课堂教学中,以提高教学效果
数控加工与编程是一门理论性和实践性都很强的课程。由于职业院校的大部分学生基础较差,对理论学习不太感兴趣,传统的教学方法已很难使学生接受。特别对于刚接触数控知识的学生来说,数控课上的内容抽象且难以理解,若把数控加工仿真系统融入课堂教学中,边演示边教学,将数控设备面板上按键、图标、机床坐标、对刀过程等生动地展现出来,一方面使枯燥的理论教学变得直观生动,增强学生的学习兴趣;另一方面,可以及时发现训练中存在的问题,及时解决。
(一)在工艺分析授课中融入仿真软件,使学生真正合理地编制工艺卡和选用刀具
在数控编程课中,对零件工艺分析是编程的基础,也是影响零件的生产率和合格率的重要环节。但是在传统的工艺分析教学中都是对着零件图直接讲解,提到有些刀具或设备时,学生好像无法想象,因此直接影响到教学效果,但是如果在讲解过程中,打开数控仿真软件,直接对着仿真机床讲解,会使内容更加直观,更易使学生接受。例如:在选择车刀时,讲到45°偏刀和90°偏刀的应用区别时,单纯用语言很难表达清楚,但若在仿真软件上将这两把刀都调出来分别切一下零件,它们的区别就不言而喻了。在学生制定完工艺后,为了比较学生编制工艺的合理性,可在仿真机床上进行试验,工艺过程制定的合理与否学生自然就会明白。
(二)在讲解编程指令时融入编程软件,以加深学生对指令的认识
1.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工,使学生全面把握指令的用法和技巧。
在模拟仿真中,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,让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令GOO的应用与区别时,可在程序中的第一个G01后面加F与不加F分别运行,学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响。从而加深认识,达到课堂教学中无法达到的效果。
2.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工,加深对指令内涵的认识。
在讲解到外圆、内孔粗车复合循环指令G71时,如果只从理论上去理解其刀具路线,学生很难想象其执行过程。而利用数控仿真软件用G71编制一个小程序进行仿真演示,学生就从视觉上了解了指令在实际加工中的走刀路径,进一步加深了对指令的内涵的认识。
3.将相似指令利用仿真软件进行演示,使学生正确把握每个指令的不同用法。
在讲解部分同组相似指令如G71、G72、G73时,由于其编程方法和走刀路线均非常相似,学生容易混淆,若用各指令编一个相关程序(注意提醒学生在编制精加工程序时的顺序安排)利用仿真软件进行模拟加工,让学生仔细观察各指令运行的走刀路线,学生就很容易明白这三个指令的区别,从而在编程时能正确地使用各指令。
(三)利用多种系统进行比较,拓宽学生的知识面,为学生就业打下良好的基础
在数控教学中,根据教学需要和“以就业为导向”的思想,可将数控编程教学内容安排为两部分,第一部分主要讲解与学校训练最常用的数控机床的编程方法、操作及应用,作为教学重点,必须使学生熟练掌握、灵活应用,为学生上机床操作奠定良好基础。第二部分为提高和拓展,利用仿真软件集合了各种数控系统界面与操作的优点,主要讲解除主训机床以外的机床编程与操作方法,扩大学生知识面,提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力,从而提高其就业竞争力。
(四)利用仿真软件进行模拟加工,可以将操作过程清晰地展现给每位学生
比如对刀过程,在数控车间讲解时,由于空间的局限性,学生不易看清楚,可用数控仿真软件边讲边演示边练习,学生不仅掌握了对刀方法,而且更容易理解对刀的含义。
三、科学组织数控实训,结合仿真教学