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数控编程的认识

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数控编程的认识

数控编程的认识范文第1篇

实践教学体系建设的指导思想是坚持“理论教学与实践能力培养相结合”的原则,注重课堂教学和工程实践相结合,教学内容紧跟“数控技术”的新技术、新装备及其发展趋势。教学中既传授基本知识,又注重基本技能、工程实践能力和创新能力的培养,将“理论是基础,实践是保证,应用是重点”[1]的教学理念贯穿于实践教学各环节之中,逐步形成一个由“认识实习、金工实习、课程实验、数控技能培训、数控竞赛、数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计、生产实习、创新实践、毕业设计”等九个环节组成的实践教学体系,如图1所示。实践教学按照“传承性,阶梯性,连续性,创新性”的思想进行设计。在实践教学中,按照工程实践教育、认识与训练、实验与实践、技能培训与课程设计、创新实践与毕业设计五个层次,形成阶段化、模块化的教学过程,将工程实践能力培养由浅入深、循序渐进,贯穿于教学的各个环节,合理设计实践教学体系中的各环节及其内容,培养学生的工程实践能力和创新能力。

数控技术应用实践教学体系分五个层次贯穿于整个本科教学的全过程:

第一层次:学科教授做学科讲座,观看数控加工录像资料,参观学校教学设施,培养学生学习数控技术的兴趣。

第二层次:校内外结合,开展认识实习和金工实习,进行机械工程认识与训练。

第三层次:实验、实践、设计和创新实践结合,进行数控技术应用实验与实践教学。

第四层次:将数控技能培训和课程设计相结合,培养学生利用数控实践知识分析问题和解决问题的能力;并组织学生参加数控大赛、进行数控技能训练。

第五层次:开展广泛的创新活动,并通过毕业设计,提升学生分析问题、解决问题的能力。

2数控技术及应用实践教学体系结构

2.1认识实习

新生入校的第一学期,组织学生观看数控加工录像资料,请专家教授进行数控加工技术讲座,组织学生参观学校实验室的数控教学设备,在校外工厂参观先进的数控加工设备及数控加工过程,使学生对数控技术有一个感性认识,提升学生学习数控技术的兴趣。

2.2金工实习

学生金工实习的过程中,设置数控机床操作和自动编程等两个数控技术的实习项目。在数控机床操作项目中利用教学型数控机床所含有的简易自动编程软件,让学生自己设计加工图案,然后自动生成加工程序,再在蜡块或有机玻璃上雕刻出所设计的图像,这样极大的激发学生的学习热情。在自动编程项目中要求学生在CAXA制造工程师软件中完成三维实体造型,然后根据教师提示完成加工工艺设置,生成数控加工刀具路径,最后生成数控加工程序。完成比较好的程序还可以上传到数控机床上,加工出零件来。

2.3课程实验

通过认识实习和金工实习,学生对数控技术建立了一个初步认识,第三学年开设数控技术及其应用课程,在课程中开设教学实验,实验教学围绕课堂教学内容设置,加深学生对所学知识的理解。课程实验开设数控机床认识实验、数控原理实验、数控编程实验和数控机床操作等四个基本实验。数控机床认识实验通过对工业用数控机床观察,了解数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床、DK77型数控电火花线切割机、数控电火花成型机等)的基本结构、加工对象及其用途;了解FANUC0i系列数控系统;掌握数控机床(如SK50数控车床、XK715D数控立式铣床等)的坐标系建立、基本运动和回零操作。数控原理实验通过对华中数控生产的HED-21S数控系统综合实验台的拆装调试,要求学生了解数控系统的特点、基本组成和应用;了解数控系统常用部件的原理与作用;熟悉常见数控系统与数控机床的连接与基本调试操作。数控编程实验通过在浙大辰光软件和宇龙数控仿真模拟软件上完成指定零件的数控加工程序编制与调试,使学生掌握数控加工程序的手工编制方法与程序调试技巧。数控机床操作实验,通过对CGM4300B数控铣床的操作,在蜡块上加工零件,使学生了解数控铣床的基本特点和机床坐标系的建立;掌握数控机床常规操作方法,重点学习数控机床回零操作、手动对刀操作、工件坐标系设定、程序输入与编辑、程序调试、自动加工等操作。

2.4数控工艺技能培训

数控高级人才的培养,必须十分注重学生动手能力的培养,我们在课余时间,充分利用学校现有的资源,对学有余力且对其感兴趣的学生进行120学时的数控加工工艺培训,培训分为数控工艺分析、自动编程软件(CAXA制造工程师)的应用、数控机床操作等三个方面。数控工艺培训要求学生通过培训具有基本零件的工序划分、刀具卡具的选择、工艺基准的制定、切削用量的选择和切削液的选择等数控加工工艺分析与设计能力。自动编程软件的应用要求学生通过培训,掌握功能齐全的实用型自动编程软件,如MasterCAM,Cimatron,Delcam,CAXA等自动编程软件,利用这些软件编制较为复杂的零件或模具加工程序,同时具有驾驭目前国内市场上流行的集成度高的诸如CATIA、Pro/E、UG(Unigraphics)等CAD/CAM软件的能力。数控机床操作培训要求学生熟练掌握数控机床的各种基本操作,掌握加工程序的输入与加工程序调试,掌握自动编程后的程序传输方法,掌握在线加工方法。总之,通过数控培训增强了学生的数控技术实践能力,培养学生创新能力。数控技能培训将数控技术理论与实践有机结合,巩固理论知识,培养学生的动手能力。

2.5数控加工工艺分析与数控加工编程课程设计

为加强学生的数控技术实践能力,机械设计制造及其自动化专业在学习了数控技术及其应用与数控加工工艺等课程后,安排数控加工工艺分析与数控编程课程设计,要求学生从零件图的识图开始,通过数控加工工艺分析和设计,选择刀具、卡具(包括专用卡具的设计),然后编写数控加工程序,并对其进行调试,最后操作数控机床,加工出要求的零件来。课程设计两周时间,要求每个学生零件图都不相同。课程设计开设后收到了良好的效果,达到了预期的目的。

2.6数控技术创新实验

重视创新实践环节,大力发掘资源,调动学生的主动性和创造性,根据不同年级的特点,分层次开展开放性数控创新实践活动,要求学生根据学校现有的设备状况及自身的理论知识与教师一起设计创新实验,并在实验的基础上逐步完善设计内容。数控创新实践活动基本上围绕三个方面进行,一是围绕产品建模、系统仿真、NC代码生成、网络传输到零件的数控加工进行;二是围绕数控系统构建、普通机床的数控化改造、专用机床控制系统的模拟设计等内容进行,三是围绕数控机床的故障分析与数控机床的维护维修等内容开展。通过创新实验的设计,培养和强化学生综合运用知识的能力、工程实践能力和创新能力。

2.7生产实习

我们始终将生产实习环节视为强化教学效果、实现理论联系实际的最有效手段。对高层次数控人才培养来说,生产实习基地一般选择在数控机床制造厂。要十分重视实习基地的建设,对已建成完善的实习教学基地,实现制度化的管理。为学生的实践能力的提高搭建一个更好的平台。

学生在实习基地实习内容一般分为两大部分,一是在数控机床组装车间了解数控机床的装配调试,包括电器部分装配调试和机械部分装配调试。二是在零部件制造车间掌握数控机床主要零部件的制造工艺过程,了解数控制造厂的工艺设计规程,掌握典型零件的数控加工工艺与数控加工程序的编制。三是跟随数控机床维修人员进行售后服务,掌握数控机床维护维修的基本方法。通过生产实习,使学生进一步掌握数控机床的结构原理,更加了解数控加工工艺分析的方法和数控加工程序编制。更加强化学生的工程意识、工程实践能力和创新意识、创新能力。

2.8数控竞赛

利用校团委在校内组织数控大赛或与兄弟院校的数控对抗赛,组织学生参加两年一届的六部委举办的全国数控技能大赛,促使学生带着问题去学习,克服了学生理论学习的盲目性,提高了学生学习的兴趣与积极性,更有利于学生工程实践能力和创新能力的提高。

2.9毕业设计

通过理论、实践、培训、创新四位一体的教学过程,把数控技术基础理论、实践能力和创新能力培养融为一体,在毕业设计中将这些知识综合应用,培养学生综合应用能力。学校高度重视学生的毕业设计环节,所有指导教师深入现场获得了第一手资料,结合现场实际,精心遴选题目,提供给学生科学、合理的论文题目。为部分学生选配现场工程技术人员为毕业设计指导教师。要求学生除查阅资料外,用一定的时间到现场去学习、调研。有条件的时候,学生可直接在现场完成毕业设计。通过各种方式将毕业设计与现场实际相结合,收到良好的效果。

3结语

数控编程的认识范文第2篇

数控技术在现代制造技术中的应用,最具代表性的是数控机床,所以数控机床的实训应是整个机械工程实训的重点内容之一,数控机床的实训时间占训练时间的比例应大一些。常见的数控机床有数控车床、数控铣床和数控加工中心,这3种机床的数量多,具有代表性。对于一台数控机床来说,包括4方面的内容:制造、操作、编程和维修。实训的主要内容以操作、编程和加工简单的零件为主,增加学生的感性认识为主要目的。

1.1合理安排数控机床实训的时间由于机械工程实训总学时的限制,青岛农业大学机械专业学生共实习4周。数控机床实训的内容较多,在训练时间的安排上,数控车床2天、数控铣床和加工中心2天、其他数控机床1天,这样既重点突出又全面。数控机床应用了先进的数控技术,和普通机床的实训相比,讲解的时间会多一些。一般操作讲解、黑板上指令讲解的时间约占1/2,让学生能较深刻地理解数控机床是如何加工零件的;学生操作机床加工零件的时间约占1/2,使学生有较充足的时间增强对数控机床加工零件的感性认识。总之,实训的重点虽为实践,数控机床训练的特点又决定了讲解占了约一半的时间。

1.2合理安排数控机床实训的内容和方法在数控机床实训中,操作、编程和加工零件是主要内容。首先对照机床讲解基本的操作;然后学习数控的编程知识;最后加工出零件。编程方法的讲解,只能在黑板上讲解组成程序的指令字、程序的格式等,然后编写一个简单的程序。数控机床的坐标系是主要内容之一,机械坐标系、工件坐标系(编程坐标系)的概念,它们的作用是什么,必须结合编程才能讲清楚。数控机床是按程序自动加工零件的,刀具沿程序指令的刀路运动切削工件,刀路的位置必须使用坐标系描述。所以,首先讲清各种坐标系的概念,进而才能讲清对刀等关键的概念,才能理解为什么在编程坐标系下编写的程序可以在机床上加工出零件等问题。数控机床的实训内容应与数控机床理论课的内容相辅相成,各有侧重,通过数控机床的实训为下一步学习数控机床理论课打下良好的基础。数控机床实训应以机床操作、编程、日常保养和安全使用为基本内容,重点应放在编程和操作上。通过基本编程知识和操作的学习,学生可具备基本的编程和操作能力,为了提高学生的实训兴趣和创新意识,可以让学生自己设计一个简单的零件,自己编程,经指导教师检查无误后上机加工;或者编程加工一些有趣的零件。如:数控车床上可以加工仿真子弹、仿真酒瓶等;数控铣床上可以加工一些汉字,如“欢迎实习”等。

1.3手工编程和自动编程数控编程分手工编程和自动编程,形状复杂的零件加工程序只能由计算机自动编程来完成。在实训内容上,应手工编程和计算机自动编程并重。手工编程是数控车床实习的基本内容,通过手工编程加工简单的小零件,是普遍采用的训练方法。但随着计算机技术的发展,CAD/CAM在机械加工中的广泛应用,计算机自动编程也应是数控机床特别是数控铣床实习必讲内容之一。由于实训时间的限制,这部分的内容较多。所以,可以精简为由实习指导教师通过一个例子演示给学生看,边演示边讲解,讲明形状复杂及包含曲面的零件或模具的加工必须用计算机自动编程的方法编程,然后加工成所需的零件或模具。自动编程是通过计算机软件完成的,常用的具有计算机编程功能的软件有:CAXA、UG、Cimatron、Pro/E等。

1.4数控机床仿真软件的应用机械工程实训场地往往有限,数控机床价格较贵,配备的数控机床的种类和数量有限,平均到每一名学生的上机操作时间较少。为了解决这个矛盾,可以安排一定的时间,让学生在机房使用数控机床仿真软件练习数控机床的操作、编程和加工仿真。也可以不做统一安排,让学生课后根据自己的情况自由上机练习。数控机床实训的内容多,时间相对较少,一定要制订详细可行的实训计划,明确每天的训练任务、训练目的、训练方法和训练设备。这样学生面对从未见过的设备就不会感到茫然,教师指导学生也会有条不紊,顺利完成实训任务。

2演示教学法的应用

2.1什么是演示教学法由于机械工程实训总学时的限制,学生不可能自己动手操作每一种机床,特别是一些比较危险、贵重和精密的设备,比如高压水切割机床、三坐标测量机以及电火花线切割、电火花成型等机床。为了解决这个矛盾,基于学校的实际情况,采用了演示教学的实训方法。所谓演示教学法即指导教师讲解机床的加工原理、操作方法、编程方法,然后自己操作机床加工一个零件演示给学生看。通过演示教学的实训方法,解决了实训内容多时间少、机床有限及教师有限的矛盾,还可以给学生打下进一步学习研究的基础。

2.2以电火花线切割为例电火花线切割属于特种加工,特种加工是利用电能、化学能、光能或声能等能量对工程材料进行加工的工艺方法。在特种加工中,加工工具(广义的刀具)、加工工件与传统的机加工不同,一般不是采用机械力加工,在实习时学生首先会想到加工工具是怎样加工工件的。所以实习指导教师在实习的开始,应首先讲明电火花线切割的加工原理。实习步骤如下:(1)指导教师启动机床,用薄钢板切割一个小五角星演示给学生看。学生发现一根很长的光滑的金属钼丝可以切割钢板时,一定感到吃惊,想知道它的加工原理是什么。(2)在切割小五角星的过程中指导教师讲解加工的原理,举一个日常生活中简单的电火花放电的例子:我们平时开关电器或插拔插头时,会发现有时有电火花放电,严重时开关或插头的导电部位有被烧的痕迹,甚至掉渣。电火花线切割的加工原理就是利用电火花放电产生的热量使金属被烧腐蚀而起到切割的作用。讲完这个常见的现象后,再讲电火花线切割的加工原理,学生就感到易于理解了。(3)指导教师再讲解机床的操作方法。(4)简单讲解编程的方法,整个过程大约45min。

3多媒体技术在机械工程实训中的应用

随着计算机技术的飞速发展,计算机的多媒体技术和仿真技术已经应用于各行各业。机械工程实训是一种实践教学活动,但是计算机的多媒体技术和仿真技术在机械工程实训中也能发挥重要的作用。由于实训的内容不可能面面俱到,在学生实习完基本的内容后,可利用多媒体技术补充和总结,会起到良好的教学效果。

4结束语

数控编程的认识范文第3篇

关键词 数控仿真模拟软件;数控编程加工;教学质量

中图分类号:G434文献标识码:B文章编号:1671-489X(2012)15-0139-02

数控仿真软件是一款在计数机中进行数控操作加工仿真的专业软件,可以同时进行刀具轨迹和机床运动仿真。数控仿真软件采用三维显示及虚拟现实技术,对数控加工过程的模拟达到极其逼真的程度,并且机床的运行过程和虚拟的工厂环境也能被模拟出来,以检验加工过程中可能存在的问题。目前,比较常见的数控仿真软件有斯沃仿真、上海宇龙、南京宇航等。

1 数控加工仿真软件应用于数控编程与加工教学

中的必要性和可行性

数控编程与加工主要讲授数控车铣床、加工中心的编程、工艺及机床的操作等内容,是一门工科院校数控专业学生所必须掌握的专业课,具有较强的理论性和实践性。但在传统的数控教学中,教师的理论教学只能在课堂上进行,涉及机床的具体操作时,学生只能凭想象,因此很难掌握相关数控知识。数控仿真软件就解决了上述问题。它利用计算机仿真技术,把数控机床搬到计算机中,搬到教室里,利用投影仪把机床和机床操作面板显示在投影仪上,教师利用仿真软件边讲理论知识边实践,把所讲理论知识落实在机床操作中。这样一来,教师可以讲一段就操作一下机床,使理论知识很好地和实践结合。同时,仿真软件可以把实习车间搬到教室,教师讲完课程后可以布置实际操作的作业,让学生在计算机上进行仿真加工,加工出工件后可以利用仿真测量功能进行测量,检验加工零件的准确性,系统能自动判断对错,并给出成绩,大大提高教学效率。

2 教学过程中的仿真应用

对于初次接触数控编程加工的学生来说,往往难以理解不同床身的运动差异,对各种指令的刀具运动轨迹的判断力不强,对工艺参数的选择会影响加工结果的认识不深。

在教学过程中,使用数控仿真模拟加工软件对数控机床的床身运动、刀具轨迹、工艺参数选择进行仿真讲解,可以较大地提高学生对数控加工过程的理解,加深对数控编程指令的认识,培养对工艺参数选择的能力。下面以实例的形式分别说明上海宇龙仿真软件在数控车床编程与加工重要章节的教学中的应用。

2.1 数控仿真软件在数控编程加工中的应用

学生在传统的课堂教学中进行编程部分的学习时,只能凭想象进行,对加工代码的含义以及代码格式的应用已经是感到难以理解,还要去想象工件的结构特点如何选用合适的数控加工代码表达出来就更困难了。例如,讲述G71粗车循环代码以及介绍其代码的特点时,单凭教师的黑板教学模式,学生是很难理解和掌握的。因此,在教学中利用数控仿真模拟软件描述G71粗车循环代码的应用,它完全模拟真实数控机床的操作面板和屏幕显示,能对编写的程序刀具切削加工路线的正确性进行验证,操作安全、方便。这样就可看到真实的二维或三维仿真加工过程(如图1、图2所示);可以很直观地观察工件在加工过程中出现的各种情况;可以帮助学生更迅速地掌握数控机床的操作,过程逼真;可以使学生在仿真操作过程中产生真实感,让学生更快地熟悉数控加工过程,掌握各类数控机床的基本操作和数控系统的编程指令。

2.2 对刀操作的仿真应用

对刀操作是进行数控加工前必须完成的操作步骤。对刀的目的是确定程序原点在机床坐标系中的位置,对刀点可与程序原点重合,也可在任何便于对刀之处,但该点与程序原点之间必须有确定的坐标联系。如果用传统的教学方法,仅在课堂上纸上谈兵,大多数学生都难以理解;如果利用模拟软件一边演示一边教学,通过车刀和工件的运动就能很好地帮助和引导学生理解这部分内容。

例如,将工件对刀基准点建立在工件的右端面轴心处,应用数控加工仿真软件的模拟功能演示如下:1)用外圆车刀先试切表面B,测量外圆直径后,按OFSETSET补正形状,输入“外圆直径值”,按“测量”键,刀具“X”补偿值即自动输入到几何形状里,如图3所示;2)用外圆车刀再试切外圆端面A,按OFSETSET补正形状,输入“Z 0”,按“测量”键,刀具“Z”补偿值即自动输入到几何形状里,如图4所示。

3 数控加工仿真软件使用中应注意的问题

适度、合理地利用模拟软件可增强数控教学效果。教师应十分重视它在教学中的应用方法,但还需摆正它在教学中的位置,既不能完全依赖它,而放弃教师在教学中的引导作用,也不能在教学中只采用粉笔、黑板的教学模式而忽视模拟软件的应用,应该科学、充分地发挥它在教学中的作用。作为加工模拟软件,只是加工过程的模拟而非真实的加工,无法代替学生在真实切削加工中的感受,无法真正代替真实机床。以大连职业技术学院各种应用于数控教学的仿真模拟软件来说,它们的操作面板和实际机床虽然相同,但与真实加工有很大的不同,包括切削深度和刀具的进给速度选择与实际加工有些不同,操作步骤有所差别,而且还有不能对零件的加工质量进行检验等问题;学生在使用中往往容易忽视切削用量的选择、数控刀具的选用、零件的装夹方法以及加工质量的控制,而学生一旦进行实际加工,便可能出现打刀、影响实际零件的加工质量、降低生产效率等问题。因此,模拟软件只能用于学生练习掌握各种指令和操作的辅助工具,还须安排相应学时的数控机床实训操作,通过实践操作设备来弥补以上的不足。

4 结束语

仿真技术已经逐步成为数控教学过程中重要的手段,它既可以减少占用实验设备的时间,又可以提高学生对数控加工的认识,更为学生提供了检验自行编写程序正确与否的手段。总之,将数控仿真软件应用到数控编程与加工教学中,充分发挥其优势,能显著提高教学质量。

参考文献

数控编程的认识范文第4篇

考虑到到数控设备价格的因素,我们选定了一种能在计算机上进行手工编程和自动编程、并能动态模拟加工轨迹、与数控机床有良好数据接口的MasterCAM软件。下面本人就Master CAM在数控教学中的应用,谈谈如何运用。

一、利用MasterCAM进行手工编程,并进行程序校验

数控程序的手工编制是计算机自动数控编程的墓础,应用计算机进行数控加工自动编程最终也还要经过后置处理转换成NC程序代码。作为数控技术人才,不仅是数控技术的应用者,更应该是数控技术的开发者。因此要使学生知其然并知其所以然,手动编程是学生熟悉并掌握NC程序基本原理的一个重要途径。但数控指令枯燥、不易记忆,编写的程序又不能得到实现,学生学习的兴趣不高,也得不到应有的实际动手的训练。同时对同一零件编程,学生编写的程序会有多种,老师批改作业、检查学生掌握情况也十分困难。这一难题在MasterCAM系?y中就迎刃而解了:只要将NC代码输入该系统,通过加工轨迹校验,NC程序的结果就非常直观地仿真出来了。

二、设置工艺参数,定义零件加工工艺

利用MasterCAM系统中的CAD绘图建模功能绘制生成三维零件模型,或利用该系统提供的数据接口将在其它CAD系统中做好的零件模型,然后综合运用所学过的如《机制工艺》、《金属切削机床》等课程的相关知识,选择合适的加工工艺方法,安排零件的加工工序,确定粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀具、切削用量、进退刀路径、主轴转速等参数后,该系统便自动计算出机加工余量,并动态显示出和粗加工、半精加工、精加工所对应的不同加工表面的刀位轨迹和机床代码,省去了人为编制NC程序的烦恼。这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来,使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥,在数控技术课程中达到了融汇贯通,并在计算机上变得生动、形象起来,巩固了学生的加工工艺方面的知识,强化了利用Mastercam系统数控教学的效果。

三、利用MasterCAM系统,对计算机计算的刀具轨迹进行模拟仿真

MasterCAM特有的模拟仿真功能,可以进行三维动态仿真加工,每个学生都有模拟加工的机会,省时间、省材料、省投人。在仿真过程中,刀具沿着所定义的加工轨迹进行动态加工,学生可以直观地掌握数控加工的过程,判断刀具轨迹的连续性、合理性,是否存在刀具干涉、撞刀等情况,计算机计算是否正确,加深了学生对加工工艺的理解和对刀具轨迹的认识。通过对照加工后的结果,学生明白了不同的刀位轨迹,其加工结果有很大的差异实质上,加工刀具轨迹定义的合理与否,与学生对零件加工工艺知识掌握的熟练程度有密切的关系。学生可以发挥自己的创造性和综合能力,对不满意的加工结果重新进行零件建模或重新定义刀位轨迹,实现虚拟设汁与虚拟加工。

四、利用MasterCAM系统将刀具轨迹转换成数控加工程序,通过计算机机床接口传送,并控制数控机床进行实际加工

数控编程的认识范文第5篇

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).