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数控仿真系统在数控教学的应用

时间:2022-10-26 08:00:08 数控毕业论文 我要投稿
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数控仿真系统在数控教学的应用

  数控仿真软件包含多种数控系统,使用其作为教学辅助工具,可以使数控教学达到投入少,教学内容多样性,培养的学生适应能力强的目的。

数控仿真系统在数控教学的应用

  数控仿真系统在数控教学的应用【1】

  摘要:针对现在数控教学的现状,本文主要探讨数控仿真软件在数控教学中的应用过程中的作用、存在问题。

  关键词:数控教学;数控仿真软件;教学效果

  进入21世纪,我国制造业在世界上所占的比重越来远大,随着我国逐渐成为“世界制造业中心”进程的加快,制造业的主力军――技能人才严重缺乏已成为制约我国制造业快速发展的瓶颈。

  数控机床在现代机械制造业中广泛应用,社会急需大批熟练掌握现代数控机床编程、操作、维修的一线工数控技术工人。

  职业技术学校作为生产一线操作和技术人才的培养基地,如何更快更好地培养出满足市场需要,掌握数控机床编程、操作与维修等技能的高质量的技术人才,早已是数控教学工作者研究的课题。

  现在职业院校数控专业普遍采用数控仿真软件辅助数控教学。

  现浅谈如何利用数控仿真软件作为辅助教学工具,与数控教学有机地结合起来,提高数控教学水平,培养高素质的应用型技术人才。

  一、采用数控仿真软件作用

  1.节约设备投入,实习耗材的使用

  现在数控设备价格比较高。

  数控车床最少7、8万,数控铣床一般也在20万左右。

  加工中心一般要50万左右,多则达百万甚至上千万。

  数控机床的实训如果完全按照实操进行,不但投入大,而且消耗多、成本高,即使是实力雄厚的院校或企业也难以承受此种消耗和投入。

  数控仿真软件包含多种数控系统,使用其作为教学辅助工具,可以使数控教学达到投入少,教学内容多样性,培养的学生适应能力强的目的。

  它能避免学生初期实习时不熟悉数控系统及面板操作带来的设备、人身安全等问题;又能克服学生因为刚刚接触数控机床产生的畏难心理,增强学生操作熟练度和信心,能对机床的功能有深入了解,达到熟悉数控机床的目的,学生还可以通过仿真对所编程序进行验证。

  可以克服人多而设备少的矛盾,保证了学生实习时间,同时同样数量机床可以满足更多学生实习,降低了实习消耗,节约了成本。

  2.提高学生编程、操作能力

  数控仿真软件具有多种数控系统、多种机床,它可以逼真的进行数控编程和操作。

  可以让学生在实际动手操作之前,先用仿真软件在计算机上模拟操作,这样能让学生在实际操作机床之前就已经有了一定的熟练度和自信心。

  在实习时,合理安排数控仿真和实操课时比例,一般为1:1。

  仿真练习可以进行编程和加工工艺学习,学生利用仿真软件可以进行程序编写,工件仿真加工等操作,通过完整的、接近于实际操作的模拟操作过程的教学让学生掌握数控机床加工零件的全部过程。

  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,达到了融会贯通,巩固了学生的加工工艺方面的知识,强化了数控教学的效果。

  学生可以更快、更好地掌握编程、操作,同时培养学生独立解决实际问题的能力。

  3.拓展学生所学的知识面

  现在学校购买的数控机床一般是FANUC系统,但有的企业使用西门子系统、广州数控等系统。

  为了使学生在毕业后有更多的就业选择,在进行仿真教学时可以不仅仅练习FANUC系统编程、加工,还应拓展数控系统的学习。

  利用仿真软件学习其他企业常用的数控系统的编程和操作,使学生了解并掌握不同系统、不同数控机床编程与操作方法。

  提高学生对不同系统、不同操作面板的编程与操作的适应能力,拓展学生知识面。

  4.提高理论教学效果

  数控理论教学尤其是数控编程与操作的学习,最好使用仿真数控软件辅助教学。

  在教室里枯燥的学习数控编程,学生不容易理解指令的使用,而且无法检验编写的程序正确与否。

  在课堂上讲解按键作用和操作,只能靠学生的想象,枯燥无味,教学的效果甚微。

  如果将数控仿真软件引入理论教学,可以在课堂上将学生的程序编写逼真的演示出来,可以及时发现程序中存在的问题,对指令的理解更加容易。

  可以使学生在教室中看到和实际加工基本相同的加工过程,学生更容易理解数控加工操作。

  这不但有利于激发学生学习兴趣,提高数控理论教学效果,更有助于学生编程能力的提高,也为以后的实际操作奠定了坚实的基础。

  二、使用中存在问题及解决措施

  数控仿真软件的使用不仅仅包括优点,还存在不足之处需要改进。

  1.学生不注意仿真和实操之间的不同

  数控仿真软件只是对工件的编程、加工过程的模拟,并非真实的加工过程,仿真系统只有在选择过大切削深度时才会提示报警。

  在使用仿真软件练习时,不用考虑切削用量的影响,程序就能加工合格的工件,学生不能感觉到实际加工时的切削用量的选择、零件装夹对加工的影响。

  长此下去,学生在生产加工中就不会考虑到切削用量、刀具、材料等因素对加工的影响,只会按照仿真系统编程。

  这样的程序一旦用于实际操作,很容易发生崩刀、撞车等安全问题或影响零件的加工质量。

  对此教师要高度重视,合理的安排仿真和实操的课时,使学生始终保持安全生产的意识,养成良好的工作习惯。

  2.有可能影响学生的学习

  一方面,长时间使用数控仿真软件教学,会使学生认为数控编程、加工比较简单,放松对自己的要求,不认真听讲,懒于上数控机床操作,致使技术退步。

  另一方面,有些学生自控能力较差,长时间使用仿真软件教学,学生趁机利用电脑上网、玩游戏或看小说,放弃学习。

  这就要求教师加强责任心,提高管理水平,改进教学方法,减少数控仿真软件在教学中的负效应。

  总之,把数控仿真软件用于数控教学之中,将激发学生的学习积极性,将有利于改进数控教学条件,提高数控教学效果,但要正确处理其在使用中产生的问题,以便收到事半功倍的效果。

  【参考文献】

  [1]黄凤岐,潘宏歌.数控仿真技术的教学应用.科教文汇.2009(19):185.

  [2]明建全.科学使用数控仿真,提高数控教学水平.西北职教3期.

  数控仿真软件在数控专业教学中的应用【2】

  【摘 要】数控仿真软件在数控教学的应用,分析了仿真软件在数控教学中的优势与不足,并提出相应的改进措施。

  【关键词】数控技术;数控仿真;教学水平;优势与不足

  随着现代科学技术的发展,数控技术在机械制造领域日益普及与提高,不同系统不同型号的数控机床在机械制造领域应用越来越广泛,因此,为企业培养数控技术高级应用型人才,是我们职业院校的首要任务。

  怎样才能根据社会需求,培养出数控编程和数控机床操作的数控技术高级应用型人才是我们数控专业教师所面临的主要问题。

  作为数控专业的教师,我们要探索出一条即符合学校的教学实情又能与企业很好接轨的一条教学特色之路。

  科学技术的快速发展,对数控技术高级应用型人才形成了巨大的需求,职业院校如何利用数控加工仿真系统进行教学更是处在探索阶段,因此有必要对数控仿真软件进行科学的分析,明确其优势与不足,在数控教学中合理运用数控仿真软件,会收到事半功倍的教学效果。

  1.数控仿真软件在数控教学中应用的优势

  1.1减少学校数控教学设备的投入,解决了数控机床少,实习学生多等矛盾

  数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床,目前,数控机床的品种很多,价格昂贵,一台普通数控铣床或数控车床价格一般在7—10万,一台小型加工中心价格一般在10—30万,进口的数控机床价格多达上百万甚至上千万。

  学校从教学成本考虑,不会大批量购置数控机床,一般会选购几台数控机床,供学生实习,导致实习数控机床数量少,种类少,学生上机操作时间少,不能很好的完成实习任务。

  使用数控仿真软件,实现了学校资金投入少,占地面积小,保证了一人一机,使每个学生有足够的时间熟悉仿真软件里的机床的操作,提高了教学质量,很好的解决了数控设备少,实习学生多的现状,缓解了教学压力。

  1.2数控仿真软件能够引起学生的学习兴趣,激发学生的学习热情

  职业院校的学生的知识水平较低,而数控专业教学理论知识比较抽象,学生易感到枯燥、乏味,应用数控仿真软件,使很多知识更生动和直观,例如对刀、程序的输入与验证等。

  应用仿真软件,可以直观的看到操作过程,学中做,做中学。

  这样能够引起学生的学习兴趣,激发学生的学习热情。

  教师还要积极引导学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

  1.3无安全隐患,全面提高学生编程能力

  数控机床价格昂贵,学生在数控实际操作过程中特别是初学者,没有任何加工经验,如果直接到数控机床上进行实操学习,易出现由于考虑不周全,安全意识淡漠而出现打刀,撞机等现象,甚至对机床和操作者造成伤害。

  数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件,是利用计算机来虚拟动画技术来模拟实际的加工过程。

  学生可以通过仿真软件熟悉数控机床操作面板,可以放心验证程序,通过反复练习,全面提高学生的编程能力,同时也减少了零件的废品率。

  1.4数控仿真软件中的数控机床的系统多,型号多,便于学生开拓视野,全面学习

  目前,数控机床的种类很多,呈现系统多样化,型号多样化,并随着科学技术的快速发展,不断更新,而一般学校的数控设备受教学成本的限制,机床系统和型号比较单一,而应用数控仿真软件就能可以弥补这方面缺陷。

  例如上海宇龙仿真软件,它拥有多种系统多种厂家生产的多种型号的数控机床,让学生在操作真正的机床前先充分掌握安装了不同类型数控系统的机床的加工仿真操作,同时通过仿真演示积累一定的数控加工实际操作经验,能全面学习数控车、数控铣及加工中心等多种型号机床的操作知识,使学生开拓了视野,扩展了知识面。

  通过严格的学习、指导与训练,学生理论知识与操作技能,通过反复练习均会得到全面的发展与提高,学生毕业时分配到不同的生产企业,能很快适应企业的不同数控系统的数控机床的编程及操作

  1.5实训教学应用数控加工仿真软件可降低教学成本

  实训教学应用数控仿真软件,可以减少上机床操作时间。

  将编程及验证程序的操作由数控仿真仿真软件完成。

  首先可以安排学生根据图纸的要求,编制零件加工程序,并使用数控仿真软件进行模拟加工,验证程序的正确性,并及时修改,然后将修改后的正确程序输入机床,进行零件加工,这样可以大大减少占用机床时间,降低实训的消耗,从而降低教学成本。

  1.6数控仿真软件是数控大赛的一个考核模块

  近几年数控大赛的比赛形式逐渐发生改变,比赛通常分为3个模块,第一模块理论考试,第二模块数控仿真,第三模块实际操作。

  因此,学校为了适应社会的发展,应鼓励教师合理应用数控仿真软件教学。

  1.7教师轻松教学,教学效果明显改善

  数控教学中应用数控仿真软件,学生不仅在学校有了更多的练习时间,还可以自己下载数控仿真软件,放学后,随时练习。

  学习过程中,遇到问题,可以先独立思考,也可以和同学探讨,还可以带入学校,向老师请教。

  以往实操示范操作时,一名教师示范操作并讲解,20—40名学生听课,实操现场噪音比较大,听课人多,影响授课效果,如果分组演示教学,教师就得重复讲解几遍,工作劳动强度增大。

  应用数控仿真软件,教师可以将示范操作过程在电脑上反复播放,使每位学生都能看清楚操作的步骤及顺序,然后学生独立操作,在各种仿真练习过程中熟练掌握数控机床的加工生产技术,训练学生实习操作的技能技巧,教师可以有的放矢的对不同学生进行巡回指导与训练,教学效果明显改善与提高。