摘要：本文根据数控教学中的难点、疑点问题，提出了将数控仿真软件引入数控教学的必要性。进一步分析了仿真软件在数控教学过程中的优势和缺陷，并最终提出了弥补数控仿真软件缺陷的办法。
论文关键词：数控教学,仿真软件,人才培养,CAM
1 引言
数控加工作为制造业迅速发展的显著标志，被各工业强国视为重点发展对象。数控设备是传统的普通设备和计算机应用的巧妙结合，自然显示出其高精度和高效率的绝对优势。而今数控设备的迅速普及应用，导致了数控维修、加工、编程等相关方面的专业人才的匮乏。故此国家多次制定相关政策，加大力度培养数控方面的专业性人才。有鉴于此，我院结合国家政策及本院实际情况，制定了“培养应用型本科人才”的教学培养方案，并于2007年购进了大批高精尖数控设备及其相关的正版CAD/CAM软件。在数控教学过程中我们发现数控仿真软件对数控理论和实践教学的帮助最大，故在此做以浅析。
2 数控仿真软件的优点
2.1 打破了传统的枯燥、抽象的数控教学方式
传统的数控教学都是以先理论后实践的教学方法进行的，在理论教学阶段对于初学数控机床的学生来说，即便有专业基础课程的先导，也显得较难接纳。尤其是数控机床的结构、工作原理等方面难于理解。仿真软件在数控理论多媒体教学中的引入，从不同角度对数控机床结构进行深入观察，熟知机床各个部位的工作原理，结合理论讲解图文并茂，使学生如身临机床生产加工现场。从而达到了化“苦学”为“乐学”的教学目的。
在数控机床手动编程理论讲解方面，由于各类系统所制定的编程代码有所不同，但无论那种系统的编程代码，对于初学者来说都是十分抽象的，这就极易使学生产生厌学情绪。但仿真软件的引入便解决了教师这种授课困境，只要我们将完整的程序输入仿真软件，它就可以以单纯路径模拟和实际加工两种形式运行程序，学生不仅可以从中看出每条指令所代表的意义还可以验证程序的对错，故此也实现了化“抽象”为“具体”的教学目的。
2.2 减少了数控机床的购置费用及日常损耗
对于本科教育为主的院校来说，数控设备的采购既要符合实践教学的要求也要兼顾高端科学研究，加之资金限制，数控设备的定制方向会以高精尖、多功能、多样式为主，故此每种数控设备的大批量采购不会做优先考虑。故数控设备的多样性和人机比过大，给数控实践教学带来了极大的困难，数控仿真软件的引入便解决了这个难题。教师可以引导学生利用仿真软件进行数控机床的开关机、回参考点等一系列操作，这样就达到了与在机床上实际操作的效果。学生在反复运用仿真软件进行数控操作的过程中，肯定会遇到撞刀、超程操作、各种大小报警等误操作，同时也会吸取误操作的教训并加以改正，这样在学生进行完仿真软件操作这一过程后，再到数控机床上进行实际操作就会更加安全可靠。不仅极大的减少了学生在数控机床上实际操作的事故发生，也减少了误操作引起的机床故障、刀具损耗、冷却液润滑油的浪费等导致的资金消耗。可见仿真软件使数控教学的实践操作环节即安全可靠又降低损耗。
2.3 减轻了授课教师的负担
在数控编程中对于同一图形不同的同学编制的程序也是不同的，加之学生在创新过程中如果自行绘制编程图形进行编程，对于授课教师来说程序的批改便成为了极大的负担，但如果学生在仿真软件中自行输入程序并验证程序的准确性，就省却了教师批改这一环节。可见数控仿真软件不仅为学生的学习带来了兴趣，也为教师的授课减轻了负担。
2.4 具有实用灵活的考试系统
数控仿真软件可用于远程网络学习、作业、考试等，并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等，轻松实现无纸化的考核与测评。如今很多院校已经将此功能应用于职业技能鉴定中，解决了考试用机床的紧张问题和试题的泄漏问题。
3 数控仿真软件的缺点
3.1 加工参数设置随意，无法保证产品质量
仿真环境是一个虚拟的完美的过程，一旦程序正确就不会出现加工问题。这样就养成了学生在使用数控仿真软件时，对加工的相关参数随意设定的习惯。而实际加工中存在的很多的偶然及必然的变动，都可能引起机床停机。同时应用仿真软件也无法判断工件的表面粗糙度、进行尺寸测量、矫正尺寸精度等。而学生一旦养成这种坏习惯，在机床上实际加工时也会不自觉的忽略这些对数控加工十分重要的部分，从而导致加工出的工件无法达到尺寸精度要求，更有甚者发生碰撞等事故。
3.2 加工工艺性差
由于模拟仿真软件的虚拟性，许多需要实际亲身操作的才可进行的步骤无法实现，如对工件的加工工序进行排序整理、使用光电对刀仪和Z向对刀器进行准确的对刀效准、演示一些专用夹具的装夹过程和分析其设计原理等，而这些正是实践加工中必不可少且难于掌握的部分。
3.3 缺乏现场的亲身感知，安全意识淡薄
数控机床的实际加工中，操做人员必须具备相应的“听辨能力”，根据机床不同状态下发出的声音及时调整参数，减少机床发生故障和停机的概率。在仿真软件的学习中，便无法学习到真正的“听辨能力”。
实际加工中的很多偶然事故的发生是不定性的，如在事故发生当时及时按下急停按钮、加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等。但在仿真软件中，这些环节都可忽略不计，使学生安全意识淡薄。
4 数控仿真软件缺陷的弥补办法
仿真软件有它自己独特的优点，也有它的不足。因此在教学中，怎样扬长避短，既发挥它的优势，又尽量避免它的缺陷，从而有益于实际加工操作，就是教师乃至学校要考虑的问题。
4.1 强调加工工艺安排的重要性，并加强练习
加工工艺的安排，在任何机械加工中都是十分重要且必不可少的环节。它需要操作者综合考虑较多的因素，比如先加工哪部分，后加工哪部分，如何以最少的装夹次数完成工件的整体加工，怎样装夹才能保证加工精度等。如果在教学中能够多加练习多举实例，一定会给具体的加工操作带来极大指导，也比单纯的加工操作高一个层次。
4.2 强调仿真软件与机床的区别点
一般的仿真软件都是针对主流机型和系统研发，而学校购进的设备多种多样不尽与仿真软件完全匹配，两者之间肯定会有一些细小的差别。有些差别可能无关紧要，有些差别则可能会引发重大事故。所以在教学中一定要加以强调，让学生明白真正的实体机床加工操作才是主体，也是教学的最终目的。
4.3加强安全意识培养
千万不能在实际加工时，主观地受仿真软件的影响，忽视安全问题。任何一个小小的疏忽都可能酿成巨大的安全事故，决不能马虎。
5 小结
综上所述，可以看出数控机床实体仿真软件不仅在数控机床结构原理和编程这一理论教学中被广泛使用，还可作为数控实际操作技能训练的辅助工具。虽然其优点为我们的授课过程带来方便，使教师和学生都十分受用，但其缺点也不容忽视。不过只要教师掌握好数控机床实体仿真软件在教学中的应用方法，摆正数控机床实体仿真软件在教学中的位置，将数控机床实体仿真软件与机床实际操作相结合，弥补其缺陷部分，就会在教学中达到事倍功半的效果。从而使数控机床实体仿真软件在教学中能够科学地、充分地发挥其作用。
参考文献：
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[3]刘海庆，李叶龙，刘岩.数控仿真软件在教学中的应用特点分析.农业科技与装备[J].2009(2)
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