数控仿真在教学中的运用

发表时间:2020/5/25   来源:《教育学文摘》2020年第4期   作者:李章伟
[导读] 在社会的快速发展下,我国的科学技术水平不断进步,
        摘要:在社会的快速发展下,我国的科学技术水平不断进步,目前,数控技术是制造业实现自动化、柔性化与集成化生产的前提条件,是现代制造业发展的关键,该项技术的应用是制造业产品质量、劳动生产率提升的重要途径。通过职业技能培训,能够为社会提供更多应用型技术人才,市场对此类人才的需求又是学校职业教育培养的目标。为此,在数控专业教学中针对数控仿真技术的应用进行了分析,运用现代教育技术方法,进一步激发学生学习兴趣,调动学生学习积极性,使学生更好地掌握学习知识,提高学生实践能力。
        关键词:数控仿真技术;数控专业教学;优点
        引言
        作为技工院校类学生,接触生产实践、参加实习教学是他们综合素质培养过程中的重要实践环节。数控加工技术训练是实习教学过程中的必修环节,但数控加工实训安排时间短任务重,学生既要学习枯燥、乏味、抽象的数控编程知识,还要学会如何安全操作机床加工。在数控实训中引入数控仿真机,通过虚拟仿真技术模拟零件的加工过程,检验编程和操作正确性,以确保实际产品加工正确性和准确性。数控虚拟仿真加工与实际操作加工相结合的教学方法,使得学生学习兴趣和学习质量得到提高,产品成果质量也得到提升。
        1数控仿真技术
        近些年,我国经济的发展推动了国家制造业的显著进步和发展,同时对国家的现代化进程起到积极的推动作用,加快了城市建设步伐和脚步。而在制造业的发展中缺乏数控专业技术方面的人才该行业受到发展阻碍的重要原因,因此技工院校中的数控专业教学的水平对我国机械制造业的发展起着关键和重要的作用。从现阶段技工院校中的数控专业的教学情况上面来看,其存在的问题亟待解决,即数控机床和设备比较少,这些问题的存在导致学生在使用数控机床和数控设备的时间和实践的机会比较少,因而学生的水平和能力提升的非常的慢。而随着对该问题的重视程度的提升,一些新兴的数控仿真技术实现了对这个问题的解决,宇龙数控仿真软件,该软件是学校和机床厂共同研制的一种虚拟的仿真软件,其特点如下所述,即能够实现机电一体化、电子自动化等,同时能够实现对教学水平的提升,其优点是实践性和可操作性比较强,同时安装便捷,最为重要的是投资少,损耗也比较小,而且能够实现对传统教学模式的改变,即降低了购买数控机床的投资成本。在技工院校的教学中具有重要的意义。此外,在教学的过程中,该软件能够实现结合教学的实际情况对相关专业的数控机床、设备、相关的刀具的参数进行选择。同时还能实现对机床工作坐标的设定,能够实现对当前学校中的设备投资大、人数多和设备少的问题进行及时的解决,实现在一定程度上为更多的学生提供实践的机会,进而实现对学生动手操作能力的提升。在必要的情况下还结合学生的学习和实践操作情况进行考核,而数控仿真软件的仿真功能够实现提升学生直观观察的能力,实现对切削过程的观察,进而将课堂中的理论和实践进行有效的结合,提升了学生学习积极性的同时促进学生取得最佳的学习效果。因此可以说该软件的使用不仅能够实现学生学习积极性的提升,同时能够解决学生实际操作的能力,将其和课堂理论进行有效的结合,促进教学质量提升的同时改善了学生不爱学习的情况。
        2数控仿真机的特点
        数控仿真机包括操作面板和仿真软件,其中操作面板是严格参照数控机床的操作面板来布置的,学生操作数控仿真机的操作面板就等同于操作数控机床的操作面板,学生可以提前熟悉并掌握数控机床面板操作要领,为实际操作机床打下牢固基础。仿真软件模拟数控机床加工环境和加工方法,把真实的加工过程通过三维动态呈现出来,让学生直观的了解熟悉机床的加工过程。


        数控仿真机具有下列优点:第一,老师讲解编程知识,学生边学边操作数控仿真机进行编程、加工,直观地看到编程产生加工过程和产品,从学生被动接受抽象数控编程指令变为学生能够直观理解编程意义,并激发他们渴望学习编程知识欲望,为深入学习思考如何编程加工能够获得最优产品打下基础;第二,学生在数控机床上面反复练习时,会消耗掉很多时间和耗材,但在数控仿真机上面重复练习时,消耗的只是虚拟耗材和少量时间,很好地缓解了数控实训时间,还可以减少了数控机床使用率,间接减少了机床维修费用;第三,在数控虚拟仿真机操作加工过程中存在的安全隐患几乎不存在,学生学习积极性会提高,他们可以放心大胆练习加工,同时也降低了指导老师工作强度,改善学生学习效果,学生以积极向上态度学习,发挥各自想象力,大胆合理进行产品加工和创新设计。
        数控仿真机在实训中应用具有很多优点,但是它不能完全替代数控机床的加工实操,除了无法达到教学的实际要求,也存在一系列的缺点:第一,数控虚拟仿真机中对工件装夹、刀具安装、零件测量等全部由机子软件自动完成,学生没有实际动手操作,丧失了工具使用技能培养;第二,数控虚拟仿真加工中,学生不能直观体会到切削三要素对加工零件质量的影响,会忽略切削三要素、刀具以及毛胚材料对零件质量的影响;第三,数控虚拟仿真机中设备参数设置几乎都近似理想化,学生在使用过程中会自动忽略实际机床加工时遇到的安全隐患和一些重要技术参数,如实际数控刀具在加工过程中的磨损程度与数控虚拟仿真加工时设置的数据会有所偏颇。
        3数控仿真技术在数控专业教学当中的应用策略
        3.1激发学生学习数控技术的兴趣
        随着我国教育体制的改革,素质教育在不断的深入发展,和机械制造业相关的数控专业知识在技工院校改革过程中得到了丰富和提升,特别是编程和加工等方面的理论知识,该种情况的出现导致技工院校中一些学生对这些增加的知识不能进行很好消化、吸收和理解,而导致学生的学习效率比较低,学生常常处于比较疲累的状态。学生能够理解的知识点越来越少,同时教师又不能对所有的知识点进行非常仔细的讲解和实践演示。这种情况的出现将对学生的学习兴趣造成影响,尤其是对数控加工技术。如果在数控专业教学的过程中能够实现对数控仿真技术的应用的话能够实现将理论和实践进行有效的结合,进而为学生提供更为直观和生动的数控加工技术,同时能够实现真正提升学生对数控加工技术的掌握水平,更好的实现将课堂中的理论和实践进行合理的结合,在一定程度上激发学生的学习兴趣,进而提升课堂学习效果和效率。
        3.2数控虚拟仿真机在数控实训教学中的应用
        数控虚拟仿真机引入数控技术实训教学中,给数控技术实训教学带来了很大便利,同时也解决了自身教学缺陷,提高了学生兴趣与教学质量,解决了原有教学上存在的诸多问题和不足。因此,将数控虚拟仿真机和数控机床操作加工相结合的教学方法,可分发挥各自优点,培养学生数控加工技能,增强学生实践动手能力,提高人才培养质量。
        结语
        在数控教学中合理应用数控仿真技术,不仅能够改变教学方法与课堂教学结构,还能丰富教学信息资源,创建完整的教学空间,实现开放式、交互式教学。同时,在具体应用过程中,能够更加凸显学生的教学主体地位,带动学生学习积极性,活跃学生思想,增强学生动手能力,更深入地开发学生的创新潜能。
        参考文献
        [1]安荣,张信群.数控加工仿真技术在实训教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报,2012(4).
        [2]刘士杰.数控仿真软件在机电一体化专业教学中的应用[J].赤峰学院学报(自然科学版),2013,29(11):35-36.
        [3]李辉. 在数控教学中数控仿真软件的运用研究[J]. 课程教育研究,2018( 38) .
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