数控仿真系统在中职数控理教学中应用论文 .pdf

浅谈数控仿真系统在中职数控理论教学中的应用

[摘要]：本文通过对数控仿真系统的实践及认识，分析了中

等职业学校传统数控教学的不足，提出利用数控仿真系统改善数控

教学，激发了学生的学习兴趣，提高了教学质量，真正做到“教—

—学——做”一体化教学。

[关键词]：中等职业教育数控仿真系统分组学习

当前，我国现代化建设进程不断加快，数控技术的广泛应用给

传统制造生产方式、产品结构和产业结构带来了深刻的变化，数控

人才也成为市场的急需人才，如何又快又好的培养出即掌握数控编

程技术，又熟悉数控操作的技能型人才，已成为当前中等职业教育

面临的主要问题之一，运用数控加工仿真系统结合实际机床操作是

解决这一问题的有效途径。

一、传统数控教学情况分析

1、数控机床成本较高、投入较大

数控机床是集高速化、高精度化、功能复合化及控制智能化为

一体的机床，型号众多，操作系统种类繁杂，而且数控车床、数控

加工中心价格相对普通机床要高出很多，这些设备成本高，更新快，

对于一般的中等职业学校来说很难承担得起。

2、数控机床消耗较大

数控机床精度高，灵敏度高，操作过程中一旦出现失误，有可

能造成机床精度降低或者报废。对于中职学校来说，学生大都是初

学者，操作过程中难免出现疏忽错误，机床自动运行时，容易造成

设备损坏甚至人身事故。

3、数控编程验证困难

传统的数控教学方法是，教师先讲解指令，然后学生编程，对

于学生编出的程序正确与否，全凭教师批改来验证。而且学生如果

要更好的学习编程，须加大练习数量，这时学习的结果未必都能得

到验证，降低学生学习的积极性。

4、数控实操教师任务量大

传统数控教学是将学生分成5～6人一组，由老师带领在实训机

床前，对着操作面板、按钮逐一讲解，全班若30人，教师需要讲

解5～6遍，实训基地环境嘈杂，须得保证每名学生都听到讲解内

容，因此教师劳动量巨大，浪费课程时间多，且并不能保证每名学

生在课堂上都能亲自动手练习，教学效果大大打了折扣。

为了解决以上问题，在降低成本、改进教学方法，改善教学手

段的基础上，引进数控仿真系统。

二、数控仿真系统的特点及实际应用

数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件。九十年代初，

源自美国的虚拟技术是一种富有价值的工具，它可提升传统产业的

层次，挖掘其潜力。虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现于：

用于产品设计与制造，可以降低成本，避免新产品开发的风险；用

于产品演示，可借多媒体效果吸引顾客、争取订单；用于培训，可

用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度，提高培训效率和成本。

目前，国内数控仿真系统主要有：上海宇龙、北京斐克、广州

超软、南京宇航等。笔者所在的学校采用了上海宇龙软件工程有限

公司的数控加工仿真系统。该系统可以实现对数控车床、数控铣床

及数控加工中心加工全过程的仿真，其中包括毛坯、夹具、刀具的

定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，

加工仿真以及各种加工错误检测功能。数控仿真系统具有如下特

点：

1、数控仿真系统可以弥补数控设备、资金的不足

中等职业学校不能一一配备十几万甚至数十万的数控加工设

备，但可以利用现有的微机室，再花几万元购置一套数控仿真系统，

这样学生就可以每人一机，同样能够满足教学要求。我校利用现有

的微机室又购买了一个有40个节点的数控仿真软件，可以同时满

足40名学生同时上机操作，使学生很快上手，大大提高了学习效

率。

2、数控仿真系统降低数控实训费用

在仿真系统上教学，没有实际的机床、刀具、材料及能源的消

耗，特别是初学者，若直接在机床上操作，出现误操作是不可避免

的，这样加速了昂贵机床的损耗，甚至使机床报废，也能避免学生

出现安全隐患。而在学生熟悉了正确的仿真系统操作之后，再到真

实的机床上操作，大大降低了操作的失误率，也降低了能耗。

3、利用数控仿真系统教学，教学效果形象生动，教学成果验证

便利

比如“对刀”过程，以往教学在课堂黑板上绘图演示，学生总

觉得枯燥抽象，不能理解刀具是如何运动，工件又是如何移动，如

果通过仿真系统进行演示教学，刀具和工件的运动轨迹一目了然，

同时学生还可以自己动手同步练习，加深了学习内容的印象，更激

发了学习兴趣，真正做到理论和实践统一。

诸如以前学生对自己所编的程序正确与否只能通