数控仿真软件在中职数控专业教学中的应用

数控仿真软件在中职数控专业教学中的应用

周星宇

天津市劳动保障技师学院 天津300162

摘要：随着我国装备制造业的发展，对数控技术要求越来越高，对数控技术技能型人才需求日益凸显。教学过程中，数控专业课程的教学方法、教学手段及教学环境的质量直接影响学生专业知识掌握和技能水平，且需要必要的数控机床和实训时间保证，但传统的数控专业课程教学资源有限，无法完全满足数控技能人才培养的需要，是数控技能人才培养所面临的突出问题。数控仿真软件是利用计算机技术、人工智能技术、自动化技术及机械加工技术于一体，模拟数控加工过程为主要功能的数控专业教学资源，通过高度还原实景、三维动态仿真及实时动态加工等模拟数控机床的各项功能和操作流程，切实解决教学资源不足，全面满足数控实训教学要求。

关键词：数控仿真软件；中职数控专业教学；应用

1数控专业特点

在当今世界，电子商务和电子商务的飞速发展，使传统的生产工艺逐渐向现代化转变。“在工业生产中，CNC技术是最基本的，也是最基本的。是发展和发展现代制造业的核心，其主要作用是提升制造业的产品质量和劳动生产率，目前似乎日益成为制造业的重要工具。随着中国入世，面临着日益严峻的国际市场竞争，急需大量的中级和高级的应用人员，他们不仅要有坚实的理论基础，还要有实际的制造能力。通过一定的职业技能训练，能够在工厂的第一线或技术部门担任数控机床的编程与操作工作、熟练使用、维修及维护等方面的应用型专业技术人才。而未来，市场对这些应用型人才的需要，恰恰是中专CNC的基本培养目的。怎样才能在中职职业学校的数字控制课程中运用这些先进的科技，从而加快提高中职数字控制课程的教学质量。现代教育技术指的是基于计算机技术的各种信息技术在教育与教学中的应用，从而导致了新的教育方式与观念。从中学数字技术课程的具体运用方式来看，可以总结为：一是运用多媒体技术进行教学。第二种是AI仿真教育模型。第三，网络空间与时间的交叉教育模型。模拟软件的使用恰好能够将这三种方式融合在一起。无论是多媒体教学模式、人工智能模拟模式，或者是网络跨时空教学模式，都是根据

2数控仿真软件在中职教学中应用必要性

2.1有利于熟悉机床基本操作

中职院校传统数控专业教学过程中，一位教师演示讲解、一台机床循环运动、多名同学围观学习、一个环境多个项目同时教学等，导致每一位学生注意操作熟悉数控系统、机床操控面板及基本操作流程需要耗时较长，教学效率较低。数控教学中应用数控仿真软件，通过数字化虚拟仿真环境，具有与真实数控机床运动完全相同的仿真功能，一比一还原的数控机床操控面板，高度仿真的数控刀具、刀架、夹具及机床附件，通过计算机、键盘、鼠标实现真实模拟数控刀具切换、工件装卡、主轴运动、切削加工、工作运动，动态观察实际的加工流程，且数控仿真软件具有撞刀判断、超行程保护功能及误操作报警功能等。在同一教学环境中，学生可同时操作，反复练习，模拟加工，有利于熟悉数控机床的基本操作，掌握基本加工技能，为数控机床的实际操作打下了扎实基础。

2.2刀具的选择

CAXA数控车软件中，还会有自己的刀具库，因此，学生可以从刀具库中，直接选择自己需要的刀具的类型。此外，还可以在界面上，迅速地将刀具参数的输入，比如：车刀刀柄的长度、刀尖半径、主偏角和副偏角等。在数控车床的加工中，刀具的选择是一个很关键的环节，在这个环节中，同学们很可能会犯一些错误。同学们可以通过CAXA数控车软件来直接查看自己所选的刀具的种类和相应的参数标识，这样就可以防止一些问题的发生。并通过CAXANC车床系统对学员所输入的工具参数等进行了检测，以保证其符合要求。

2.3学校要争取更多的资金投入实训建设

强化学校生产实习是强化实习指导的核心，建设高质量的实习基地是提高实习指导质量的重要保证。实践教学的好坏，实践教学的强弱，技能水平的高低，都是反映高职院校教学水平的重要因素。将理论教学、实践教学和虚拟教学有机地结合起来，把原有的实习教学房改建为“一体化”的教学房，实现了“生产现场+教学现场”的教学。这间教室被分成了两个学习小组，一个是理论学习区，一个是实际工作区，在理论学习区，可以进行CNC基础课程的“一体化”数据查询，理论学习，模拟实验。生产区包含标准站，物料区，质检区，团队管理体系。为引导学员建立与认证有关的专业知识及程序，实现对认证站点的整合与管理。其依据是对公司品质的要求所制定的一系列的品质控制程序与文档。该系统能够实现对生产过程中生产过程的纪录与反馈，为了解学生的品质学习与举办品质研讨提供了有关资料。为“高技能，高综合”的员工提供一系列的岗位管理档案。

2.4降低教学成本，提高学习效率

相比普通机械加工机床和机电一体化设备，数控机床种类多、成本高，中职院校数控专业的教学过程中，数控机床配件及常用刀具耗损量大，且中职学生的综合素质和实践能力各不相同，初学者直接操作数控机床，经常出现刀具撞刀、工件飞出、机床损坏及材料浪费等现象，导致数控专业的教学成本较高，甚至因操作失误造成机床故障和安全事故。数控教学中应用数控仿真软件进行技能操作训练，通过中职院校CAD/CAM机房及学生个人电脑等，充分保证每一位数控专业学生的操作时间，缓解中职院校数控机床数量不足问题，降低实训成本，节约教育资源，提高实训效率，避免机床损坏，保证实训教学安全，改善传统的中职院校数控专业教学模式和教育教学资源优化配置等，促进中职院校数控专业可持续发展。

2.5生成G代码

在全部设定完毕后，学员可以在该软件中对需要进行的机床进行选型，并对机床的有关参数进行设定。CAXACN车软件可以按照以上设定的全部参数，产生出车床零件加工所需的G代码，然后把它直接传送到CNC，从而实现了高速的加工程序的传递。CAXACNC车软件把加工之前的一切工作都放到电脑上来处理，大大减轻了学员们的学习困难，而且，在整个操作的过程中，系统还会给出一些提示和提醒，学员们只要按照有关的提示去进行参数的设定就可以了。缩短预处理所需的工时，可使工件的生产效率得到提升。此外，利用CAXACNC车工本软件，可以让学员在任何时候，都可以对所设定的参数进行检查，从而有效地减少了在中等职业学校中出现的安全问题。在CAXACN车软件生成了一个工件的加工程序之后，学员们就可以将这个程序复制到一个虚拟仿真软件中，再使用这个虚拟仿真软件中所提供的CNC车床操作界面，来进行CNC车床的对刀和加工操作。通过这种方式，可以让学员在进行正式的机械加工前，对机械的使用有一定的了解，从而减少学员在进行机械加工时因为紧张而出现的失误。同时，CAXA型CNC车床系统的使用，极大地促进了学员的教学效果和对CNC工艺的掌握，使学员能够更好地适应实际生产的需要。

3结论

在中等职业教育中，由于计算机技术的进步，对CNC车床训练作业提出了更高的要求，因此，采用现代计算机辅助设计方法对CNC车床训练作业提出了更高的要求。为了适应用人单位对实习工作的需要，使实习工作的内容与方式发生了变化。在目前的中职数控实训教学中，CAXA数控车软件和虚拟仿真软件都是不可或缺的仿真软件。在这两种软件中，一个可以完成对加工图纸的绘制，一个可以自动生成加工程序，一个可以完成对数控车床的模拟操作，两者之间存在着交互作用。增强了学员对CNC机床的操作能力。

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