數(shù)控仿真軟件在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用

1、數(shù)控仿真軟件在中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用摘要：隨著我國加入 WTO，機(jī)械制造也得到了快速的發(fā)展，一線數(shù)控操作技術(shù)人員在現(xiàn)代制造業(yè)中的需求量越來越大，各中等職業(yè)學(xué)校緊扣市場需求。 大力發(fā)展數(shù)控加工專業(yè)，數(shù)控設(shè)備昂貴，實(shí)習(xí)過程中存在安全隱患，學(xué)生多、設(shè)備少等等問題逐漸在數(shù)控專業(yè)的教學(xué)中凸顯出來。為了解決這些矛盾，本文主要結(jié)合作者所在學(xué)校實(shí)例，及作者自身教學(xué)經(jīng)歷分析數(shù)控仿真加工軟件在現(xiàn)代中職數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用。關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真；數(shù)控機(jī)床操作；中職數(shù)控教學(xué)中圖分類號(hào)： TP311 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼： A 文章編號(hào)：1009-3044(2011)20-4918-02加入 WTO 后，“中國制造”的品牌影響力越來越廣，

2、正在逐步影響著機(jī)械加工行業(yè)。為了增強(qiáng)行業(yè)競爭力，提高加工質(zhì)量，降低制造成本，中國制造業(yè)開始廣泛使用先進(jìn)的數(shù)控加工技術(shù)。但是能夠熟練使用數(shù)控加工設(shè)備的高技能技術(shù)工人卻遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足制造業(yè)的需求。數(shù)控技術(shù)人才的短缺一度成為了社會(huì)關(guān)注的熱點(diǎn)問題，也引起了中央領(lǐng)導(dǎo)同志的關(guān)注，教育部、勞動(dòng)與社會(huì)保障部等政府部門正在積極采取措施，加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)。根據(jù)企業(yè)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，我國現(xiàn)代數(shù)控加工行業(yè)目前對數(shù)控人才的需求主要分為三個(gè)層次：1）一線數(shù)控設(shè)備操作人員,他們的主要工作在一線生產(chǎn)崗位上，負(fù)責(zé)數(shù)控機(jī)床的具體操作及簡單維護(hù)工作，在總需求中占 70.2%，是目前需求量最大的部分。這類數(shù)控技術(shù)人才主要通過中等職

3、業(yè)教育來培養(yǎng)。2）數(shù)控設(shè)備維護(hù)、維修人員，他們的主要是對生產(chǎn)線上的數(shù)控設(shè)備進(jìn)行維護(hù)、維修的工作，這類人員在總續(xù)修中占 25%，此類人員專業(yè)知識(shí)與技能要求較高，主要通過本科或高職教育作基礎(chǔ)培養(yǎng)后，經(jīng)企業(yè)實(shí)際工作，經(jīng)驗(yàn)不斷積累和提高。3）其余的部分是具備并精通數(shù)控操作、數(shù)控工藝編程和數(shù)控機(jī)床維護(hù)、維修的綜合技能人才，他們在實(shí)際工作中積累了大量的經(jīng)驗(yàn)，知識(shí)面廣；精通數(shù)控機(jī)床的機(jī)械結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和數(shù)控系統(tǒng)的電氣設(shè)計(jì)，掌握數(shù)控機(jī)床的機(jī)電聯(lián)調(diào)；能自行完成數(shù)控系統(tǒng)的選型，數(shù)控機(jī)床的安裝、調(diào)試、維修和精度優(yōu)化；能獨(dú)立完成機(jī)床的數(shù)控化改造；適合于擔(dān)任企業(yè)的技術(shù)負(fù)責(zé)人或機(jī)床廠數(shù)控機(jī)床產(chǎn)品開發(fā)的機(jī)電設(shè)計(jì)主管。數(shù)控加工行業(yè)

4、對第一類操作人員的大量需求需求，推動(dòng)了全國中等職業(yè)學(xué)校對數(shù)控應(yīng)用技術(shù)的高度關(guān)注，越來越多的中職學(xué)校紛紛開辦數(shù)控技術(shù)專業(yè)，并擴(kuò)大招生規(guī)模，以滿足日益膨脹的勞動(dòng)力市場需求。但是此類數(shù)控技術(shù)人員的培養(yǎng)，除了傳統(tǒng)的理論知識(shí)的學(xué)習(xí)，主要需要依靠在實(shí)踐操作中對能力的培養(yǎng)和訓(xùn)練，以達(dá)到熟練操作的目標(biāo)。在培養(yǎng)過程當(dāng)中各種問題便日益凸顯出來。數(shù)控教學(xué)中存在的問題1）辦學(xué)規(guī)模與實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)投入資金短缺之間的問題。數(shù)控機(jī)床是一種新型機(jī)械加工設(shè)備，集成了機(jī)械加工，電子控制，精密測量等基礎(chǔ)和高科技元素，設(shè)備價(jià)格昂貴，一般設(shè)備一臺(tái)也需要幾十萬。一般學(xué)校很難與辦學(xué)規(guī)模相配套。以一個(gè)數(shù)控專業(yè)每年級(jí)300 人規(guī)模的學(xué)校計(jì)算，一、二

5、年級(jí)在校學(xué)習(xí)，在校生600 人。按 50 人一班編班12 個(gè)班，一次三個(gè)班同時(shí)實(shí)習(xí)，每4 人一臺(tái)機(jī)床計(jì)算，就需要最少36 臺(tái)數(shù)控機(jī)床才能夠滿足，投入至少上千萬。目前的中等職業(yè)院校數(shù)控專業(yè)的學(xué)生規(guī)模都遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過這個(gè)數(shù)字。因?yàn)橥度胩竽馨凑者@個(gè)標(biāo)準(zhǔn)配備實(shí)習(xí)設(shè)備的學(xué)校卻少之又少。再加上正常實(shí)訓(xùn)用耗材的投入，作為學(xué)校來說是一筆難以承受的資金壓力。2）有限的設(shè)備與大量的學(xué)生之間的矛盾。根據(jù)我多年數(shù)控教學(xué)指導(dǎo)經(jīng)驗(yàn)來看，每臺(tái)機(jī)床4 人實(shí)習(xí)是最佳配比，這四名同學(xué)可以按任務(wù)分組，分別負(fù)責(zé)工藝設(shè)計(jì)，編程操作，測量等任務(wù)。在數(shù)控機(jī)床的數(shù)量無法滿足學(xué)生實(shí)習(xí)需要的時(shí)候，只能夠增加每臺(tái)機(jī)床共同實(shí)習(xí)的學(xué)生人數(shù)。數(shù)控機(jī)床占地有

6、限，操作面板小，這樣一來，很多學(xué)生其實(shí)在實(shí)習(xí)的過程中根本得不到實(shí)際的操作鍛煉，這批學(xué)生可能就會(huì)將精力放在了別的地方，增加了現(xiàn)場實(shí)習(xí)指導(dǎo)教師的管理工作量，同時(shí)也增加了管理難度。3）數(shù)控生產(chǎn)設(shè)備先進(jìn)和學(xué)校教學(xué)設(shè)備陳舊之間的矛盾。由于現(xiàn)代化生產(chǎn)的需要，數(shù)控加工設(shè)備的型號(hào)多，系統(tǒng)新。學(xué)校的實(shí)習(xí)設(shè)備要跟上生產(chǎn)加工設(shè)備那需要的投入不是一點(diǎn)點(diǎn)，而且僅靠學(xué)校的辦學(xué)投入是遠(yuǎn)遠(yuǎn)適應(yīng)不了現(xiàn)代生產(chǎn)加工行業(yè)的。4）實(shí)習(xí)安全問題。數(shù)控加工技術(shù)主要依靠程序控制整個(gè)加工過程，對于缺乏操作經(jīng)驗(yàn)的學(xué)生來說往往會(huì)因?yàn)槭韬鲈诩庸み^程中出現(xiàn)撞刀等事故，不但容易造成設(shè)備的損壞更容易出現(xiàn)安全事故，也為實(shí)習(xí)指導(dǎo)工作帶來了很大的難度。以上問題

7、為目前中等職業(yè)中學(xué)數(shù)控專業(yè)的教學(xué)帶來了發(fā)展的瓶頸。怎樣有效的突破這個(gè)瓶頸是中職學(xué)校數(shù)控專業(yè)能夠取得長足發(fā)展的關(guān)鍵。數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的優(yōu)勢計(jì)算機(jī)虛擬技術(shù)在數(shù)控教學(xué)方面的飛速發(fā)展，為數(shù)控仿真軟件在中職數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。在“全國中等職業(yè)教育教學(xué)資源信息化建設(shè)現(xiàn)場會(huì)暨農(nóng)村職業(yè)教育改革發(fā)展座談會(huì)”上魯昕部長出席并講話相應(yīng)也提到校內(nèi)實(shí)訓(xùn)基地建設(shè)是改善辦學(xué)條件、彰顯辦學(xué)特色、提高教學(xué)質(zhì)量的重點(diǎn)。加強(qiáng)實(shí)訓(xùn)、實(shí)習(xí)基地建設(shè)要重視學(xué)生校內(nèi)學(xué)習(xí)與實(shí)際工作的一致性，校內(nèi)成績考核與企業(yè)實(shí)踐考核相結(jié)合，探索課堂與實(shí)習(xí)地點(diǎn)的一體化，要充分利用現(xiàn)代信息技術(shù)，開發(fā)虛擬實(shí)訓(xùn)，虛擬車間。數(shù)控仿真模擬加工軟

8、件在教學(xué)中的使用，就有效的突破了以上中職數(shù)控專業(yè)教學(xué)的瓶頸問題。1）數(shù)控仿真軟件有效的解決了學(xué)校實(shí)習(xí)設(shè)備投入資金短缺的問題。上面提到使用數(shù)控設(shè)備同時(shí)實(shí)現(xiàn)三個(gè)班級(jí)的實(shí)訓(xùn)需要投入上千萬資金。如果使用數(shù)控仿真模擬加工軟件來進(jìn)行數(shù)控操作實(shí)訓(xùn)，滿足相同數(shù)量的學(xué)生實(shí)習(xí)最多只需投入幾十萬，而且可以做到一人一位，提高實(shí)訓(xùn)效率，提升實(shí)訓(xùn)效果，節(jié)約辦學(xué)投入成本。2）現(xiàn)代數(shù)控加工系統(tǒng)主要是用西門子系統(tǒng)，法那科系統(tǒng)及國產(chǎn)的華中數(shù)控操作系統(tǒng)，適用的機(jī)床種類繁多，從基礎(chǔ)的數(shù)控車，數(shù)控銑到先進(jìn)五軸聯(lián)動(dòng)。各個(gè)系統(tǒng)有自己的特點(diǎn)，適用范圍廣泛。要想使學(xué)生全面訓(xùn)練，掌握各種數(shù)控設(shè)備的使用特點(diǎn)，數(shù)控仿真模擬加工系統(tǒng)的優(yōu)勢就得到了充分

9、的體現(xiàn)。目前常用的數(shù)控仿真軟件有上海的斯沃?jǐn)?shù)控仿真、宇龍數(shù)控仿真等仿真軟件，這些仿真軟件不但提供系統(tǒng)的選擇而且可以選擇機(jī)床類型，非常的實(shí)用。3）為了滿足新產(chǎn)品的需求，機(jī)械加工業(yè)的設(shè)備更新也是與時(shí)俱進(jìn)，學(xué)校想要跟上企業(yè)的更新步伐不僅僅需要大量資金的投入還需要與生產(chǎn)一線的同步接軌。作為學(xué)校很難做到這些。但是大多數(shù)數(shù)控軟件公司都支持系統(tǒng)免費(fèi)更新和升級(jí)，而且他們與企業(yè)第一生產(chǎn)線接觸密切，對一線的技術(shù)非常熟悉，仿真軟件的更新就能輕松的與一線設(shè)備和技術(shù)同步，將教學(xué)實(shí)訓(xùn)與企業(yè)生產(chǎn)做到無縫對接。4）數(shù)控仿真軟件能極好的調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性，培養(yǎng)學(xué)生的創(chuàng)造力。對于中職教育，學(xué)生素質(zhì)普遍較差，數(shù)控專業(yè)課教學(xué)過程枯燥，內(nèi)容抽象，面對這樣的學(xué)生如何提高教學(xué)效果是數(shù)控專業(yè)教師面臨的首要問題。而數(shù)控仿真軟件以其真實(shí)的用戶界面，強(qiáng)大的可操作性以及直觀的表現(xiàn)形式，。學(xué)生可以通過軟件看見自己編制的模擬加工過程，很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣和學(xué)習(xí)主動(dòng)性。同時(shí)老師也可以通過軟件直觀的了解到每一位學(xué)生的學(xué)習(xí)情況，便可以有針對性的完成課程指導(dǎo)