数控加工仿真软件教学中的应用
尤从政
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尤从政,. 数控加工仿真软件教学中的应用[J]. 软件工程研究,20249. DOI:10.12721/ccn.2024.157086.
摘要: 近年来,企业对数控技术人才的需求量越来越大,各类院校为进一步培养技术型人才,不断创新教学模式,将数控加工仿真软件应用到实践教学当中,取得了明显的教学效果,数控加工是一门实践性较强的专业,常规专业知识讲授不利于学生综合成长,数控加工设备价格昂贵且占地面积较大,大多数院校受限于主客观因素无法建设数控加工实践基地,使用数控加工仿真软件既缩减教学经费,还能确保每个学生都可以进行实践操作,如何更好地发挥数控加工仿真软件在实践教学中的作用,是各院校人才战略发展的重点,基于此,本文对数控加工仿真软件在教学中的实际应用进行探讨和分析。
关键词: 数控加工;仿真软件;教学活动;实践教育
DOI:10.12721/ccn.2024.157086
基金资助:

在科学技术的推动下,社会及企业对数控技术综合应用型人才需求量逐年增加,很多院校电气化专业都增设了《数控技术》课程,该课程是一门理论与实践结合度极强的课程,只有通过实践操作才能深刻理解专业理论知识。通常,数控机床的种类较多,不同领域使用的型号、功能天差地别,成品机床价格昂贵不适宜一般院校采购设置独立实践基地,为进一步提升数控加工专业教学效果,绝大多数高校引进数控加工仿真软件,学生可以操作软件进行数控加工模拟,该软件可以模拟多种数控系统,教学实践效果较好,对培养现代化实践型人才具有重要意义。

一、数控加工仿真软件的概述

数控加工仿真软件是通过电子信息技术对数控加工机床的操作和应用进行模拟,通过电脑软件程序创造加工环境,为使用者提供仿真服务。不同院校根据教学要求可以制定数控仿真软件程序,其涵盖绝大多数常用数控操作机床,可以满足98%以上的教学需求。使用者操作数控加工仿真软件进行数控操作界面,可以体验到和数控机床操作面板一致的使用操作画面,操作过程和机床运转过程中会以三维模拟的形式呈现出来,让操作者可以体验到类机床操作运转的真实过程,因此其具有极强的实践教学意义。学生在使用数控加工仿真软件过程中,可以学会使用最基本的操作步骤,如开关机、机床归位、机床辅助等,消除学生第一次操作大型机床的紧张感和排斥感。

二、数控加工仿真软件的优势

相比较常规教学和实践基地教学,使用数控加工仿真软件教学具有以下几个方面的优势:

1.提高学生主动学习能力和程序编制能力

数控加工仿真软件为学生提供了与实际操作机床一样的操作程序和操作体验,都具备DNC功能,学生经过初期学习和反复练习,熟练掌握数控机床猪呢比、模具安装、刀具选择、设备校准等操作后,就可以将数控程序录入系统当中,系统会自动运行录入的程序,模拟数控机床加工过程,对各项数值进行计算和运行,显示工序错误和语法错误信息,学生可以第一时间掌握和了解错误点,及时思考和分析导致数据出错的根本原因从而有针对性地修正和练习,逐步提高学生程序检验和数据编制能力,提高对数控知识的理解弥补自身不足。

2.增强学生安全操作意识

虽然数控机床已经基本实现智能化,在不出现非法操作的情况下一般不会出现安全事故,但在实际应用过程中受主客观因素干扰,仍然存在一定程度的操控安全风险,学生在校既要学会如何操作数控加工机床,也要学会安全防护知识,这是一项基本职业素养。数控加工仿真软件与机床实际操作几乎一致,操作界面和机床实际操作面板内容一样,学生首次就可以体验如何进行机床操作和使用,在操作过程中出现失误系统就会立刻提示,学生更好地了解掌握操作失误的原因,有效增强学生操作安全意识。初学者难免出现操作不当的情况时,使用仿真软件不会出现受伤或机器损坏,学生可以更好地掌握和了解设备使用方法,经过反复强化训练,可以达到规避风险的教学目的,为日后实践操作奠定基础。

三、数控加工仿真软件教学应用方向

数控加工仿真软件的应用,极大满足了机械自动化相关领域实践型人才培养的需求,丰富了教学方式,为学生带来更生动、直观的学习体验,对日后参加实践工作具有积极意义,同时,高校也要注意合理利用数控加工仿真软件,切实发挥其独特的教学作用,要从以下几个方面入手:

1.丰富教学方式,让学生积极主动参与学习

数控专业教师均具备较高的教学能力和实践能力,部分专业领域教授也担任大中型企业技术专家和顾问,具备大量实践经验,教学能力丰富,数控编程技巧熟练,传统课堂以专家教授为主,学生被动接受知识,教学效果有待进一步挖掘,利用数控加工仿真软件,让学生在实际操作中掌握知识点,吸引学生注意,转变课堂关系,激励学会主动学习。在实际教学中,教师要有意识地发挥引导作用,不能将知识点一次性灌输给学生,要通过情境设计、题目设定、实验对比等方式让学生主动探索、主动思考,对困难或无法理解的问题有重点进行讲解,通过这种方式激发学生主动学习的热情。主动教育是现代化教育的方向和基本方法,可以培养学生学习探索思维的同时,让学生理解和掌握知识点。教师要不但优化和升级仿真软件,可以根据课程内容进行程序设计。在软件使用过程中要尽可能让学生主动操作,可以让学生操作软件进行不同程序,体验不同操作程序的差异。

2.切实有效利用仿真软件提高教学效果

数控加工仿真软件可以使学生了解不同数控操作程序和管理方式,学生在理论学习的同时掌握实践操作方法,达到理论与实践相结合的目的。教师要深刻认识仿真软件在教学中的作用,既不能过于依赖也不能忽视其功能作用,要实现理论教学与实践教学相结合,针对每一门课程都要使用仿真软件进行操作演练,或采取课后作业的方式让学生进行反复练习和提前操作实验。教师要根据课程安排适当调整模拟操作安排,切实发挥仿真软件的教学作用。数控编程是一门理论与实践相结合的课程,传统课程对理论课程教学和实践课程教学的可是占比有严格要求,一般要求在专业课程完成后配合进行25周左右的实践课程才能达到教学目的,因此,教师要规定学生使用仿真软件的时间,一般要完成110课时,可以根据学生实际学习和考试结果适当调整课时要求,确保学生学习是效果。

3.科学安排课程确保学生熟练掌握数控编程技巧

数控编程教学一般分为三个模块,第一模块学习常用数控机床加工编程方式,了解机床运转和操作方式,是教学基础,需要学生熟练基础性知识,和解决问题的有效方法,以便今后的进一步学习;第二模块学习和掌握不同数控机床编程操作技巧,学生要掌握和学习不同的编程方式,提高理解力,拓展知识存储量;第三模块了解和学习国内外主要常用数控系统编程方法和操作模式,以便今后实践操作。课程安排要始终围绕以上三个模块推进,循序渐进逐步提升学生的实践能力,确保学生基础知识掌握扎实,熟练各操作程序的差异,可以有效解决系统操作过程中出现的难题。

综上所述,在科学技术的推动下,数控机床范围越来越广,国家发展和企业成长都需要数控机床实践型人才,各院校传统的数控加工专业培养方式需要不断调整和升级,充分发挥数控机床加工仿真软件的作用,要通过丰富教学方式,让学生积极主动参与学习、切实有效利用仿真软件提高教学效果、科学安排课程确保学生熟练掌握数控编程技巧等方式,让学生掌握专业知识的前提下熟练掌握数控机床操作使用对国家现代化建设意义重大。

参考文献:

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