对仿真教学的几点思考

摘 要：仿真软件确实给教学带来一定的便利。同时必须要摆正一个事实：仿真软件加工与实践加工存在一定的差距。数控教学只能用软件仿真进行初期感性训练和基本程序与指令代码的练习，而不能把整个教学活动完全放在软件上，并且在教学过程当中还必须给学生讲明白两者所存在的差距和容易出现的问题，使其对软件仿真有正确的认识。

关键词：FANUC；工艺分析；直观教学；规范操作

现代数控技术是综合了计算机、自动控制、电机、电气传动、测量、监控、机械制造等技术学科领域最新成果而形成的一门跨学科的边缘科学技术，是现代机械制造业中的高新技术之一。仿真软件加工与实践加工存在一定的差距，要摒除这样一种思想：学好仿真软件，就等于掌握了数控加工技术。我们只有合理地处理好仿真软件与数控加工之间的问题，才能使我们的教学服务成为真正的技术服务。结合这几年的数控教学以及教学中涉及的一些问题，我比较浅显地谈一下仿真软件在数控教学中的利与弊。

一、提高了学生的学习兴趣

机械数控专业是一门很枯燥的专业。仿真软件的教学为我们提供了一个丰富多彩的平台，类似WINDOWS的操作窗口，鼠标式的操作方法，生动逼真的加工过程，让学生应接不暇，没有油污的污染和机器轰鸣，更让学生乐不思蜀。这样既巩固了学习知识，又提高了学习兴趣。

二、提高了编程能力

学习数编程是个循序渐进的过程，作为教师不可能通过几个课时或者一两个程序的加工演示就能让学生掌握编程技巧。学生必须熟悉各个指今代码及其格式、功能。对于初次接触的学生在这方面还是“一知半解”。仿真软件确实解决了这一问题，非常形象并且直观的描述了其功能。

三、解决了学校“僧多粥少”的一大难题

对职业学校来说，特别是中小型职业学校，价格不菲的数控机床确实成为数控专业发展的难题。实习过程中，学生不可能做到一人一台机床，仿真软件却可以做到一人一机，从而缓解了这一矛盾。让学生在实践操作的同时，可以巩固理论基础。

同时，仿真软件还解决了耗材和机械磨损等方面的问题。程序只有在不断加工过程中才得以完善，在软件上我们可以重复加工，反复训练而没有上述消耗，只需要进行一两次实际操作就能达到事半功倍的效果。

四、便捷了直观教学

“把机床搬到教室”，让不可能变成可能。理实一体化教室对大部分中等职业学校的学生可能是个遥不可及的规划。但是灵活、直观的教学是学生学好机械课程的必备前提，理论教学的直观问题让我们一筹莫展时，仿真让我们的教学达到立竿见影的效果。

1.让仿真走进多媒体教室

它生动逼真的界面可以让学生置身于真实当中，我们不需要手把手的指着某个按钮或是某个路径而讲解得口干舌燥。我们可以根据学生掌握的情况，通过学生操作的结果，共同找出问题，然后解决问题。既熟悉了操作过程，又避免了一些不必要的事故发生，为老师的教学带来了和谐统一。

2.解决了课堂和实操室所不能解决的问题

数控教学中，数控指令的应用是数控加工的灵魂。仿真不仅可以让我们很直观地看到该指令的操作过程，更能清晰地看到数控机床上不可能直接显示出的走刀路线。同时，它犹如三维动画的演示让学生身临其境，从而让学生达到学与悟的统一。

3.缓解了教学压力

数控领域一直都处在摸索阶段，并且在成长中不断改进。仿真给我们提供了这样一个平台，可以通过边教边运用、边学边试切等方法来在课堂上发现问题从而解决问题。这样，教师也不会因为在课堂中某个模棱两可的问题而束手无策，更不因在课堂模糊的教学导致学生加工中的误操作。

五、拓展了数控教学的知识领域

我国从华中数控的研发开始，数控系统以及数控机床的发展相当迅速。仿真几乎影响了市场的全部数控系统，其软件开发公司为了占尽先机，系统更新更快。在感观上，对系统的结构模型有轮廓认识；特别是在实操上，更重要的是可以能通过各个系统的使用，然后比较该系统的优缺点和不同之处。有比较的学习，让学生更容易掌握各系统，可以灵活运用。

总的来说，这些仿真的教学在一定程度上填补了数控领域的空白，让学生的知识得到延伸，更为数控技术的应用做了更好的铺垫。

六、忽略了工艺问题

在数控机床或者车削加工中心上加工零件，首先要根据零件图制定合理的工艺方案，这样才能进行编程加工。工艺方案的优劣不仅影响数控机床效率的发挥，而且将将直接影响到零件的加工质量。仿真软件在这方面不能发挥其优势，因为仿真软件上的感观认识与数控加工中的直接认识存在着一定的差距，我们只有在找出这些问题时，针对学生对症下药。

七、模糊学生的操作导向

尽管仿真教学给我们的教学中带来直观和便捷，但在仿真学习的过程中，有些三维的描述以及直观性不如实地操作那样具有真实的、全方位的认识。甚至在某些方面会诱导学生的操作导向，具体表现在这两种情况上。

1.在刀具的安装使用上

在数控加工上，为了体现“一刀活”的效率，针对加工精度不高的工件，我们经常用右偏刀既加工外圆又加工端面。例如，在端面车削简单循环，G94加工工艺决定了刀具的安装形式：Z（轴向）方向进刀，X（径向）方向车削。所以在装夹刀具的时，应将右偏刀的主切削刃切削工件。简单地说，就是让刀具M着安装，增加切削面积，这样有利于完全切削与进刀。但是在仿真模拟演示中，却是直着安装，也就是说是副切削刃接触工件，并用副切削刃切削加工。所以在实际加工中，学生常误解这一问题，用副切削刃强力切削，结果导致崩刀或是表面极不光滑。

2.走刀路径的模糊

在G72端面复合循环的加工中，在很多系统的教材中都明确指出加工形状路径为台阶状。无论是法兰克系统还是华中系统没有明确指出该路径中退刀路径的区别。同样在仿真模拟中，这两种进刀、退刀、车削路径所描述的也完全相同。但是在实操过程中，这两种加工路径还是有明显的区别，特别是在某些特殊轮廓的加工中，不同的走刀路径会导致完全不同的操作结果。这些模糊不清的问题让学生又一次走进误区并且还茫然不知。

八、导致学生的不规范操作

安全生产是机械加工的重中之重，其中规范操作是保证安全生产的前提。在数控大赛中，现场裁判组也将规范操作划为评分标准的第二大块。但是，在仿真软件的教学中学生却往往忽视。

1.开机后不回零

在有关数控系统的说明书中，开篇就警示：开机后应先回参考点。但是在仿真软件中，学生感受不到该操作的严重性。从而养成了这种不规范操作的习惯。

2.刀具的安装

刀具的安装包括垫片选用、夹紧以及对中心高等，但是仿真软件中刀具的安装较为简单，容易导致学生在实际加工中漏掉对中心高的操作和疏忽夹紧操作。

3.不进行程序的校验

实际加工前，必须通过校验程序来检验他的正确性。但是很多仿真数控系统没有其校验功能，所以很多学生认为仿真加工实际上就是一次校验加工，只要仿真加工没有问题，则实际加工就没有问题，从而导致了不规范操作。

这三种操作现象只是在仿真教学中突出的三种表象，我们应严肃学生的操作规范，在仿真教学和实际加工中形成规范操作的一条龙体系。

综上所述，在教学过程当中还必须给学生讲明白两者的差距和容易出现的问题，必须对学生严加管理，使其对软件仿真有正确的认识，对实际操作加工有足够的重视；必须保证软件仿真教学得到充分的运用，同时又要保证实际操作的地位得到权威性的提高，才能有效地组织数控教学，使我们的数控教学既科学又客观，既高效又实用。

参考文献：

刘小平.多路多道仿真软件的研究[A].第7届全国核电子学与核探测技术学术年会论文集

（二）[C]，1994.