数控加工仿真软件在“数控技术与编程”中的应用研究与探索

控技术与编程课程现状问题，将数控加工仿真软件引入到课程教学中，提出了 一种基于加工仿真软件的新教学方 法，有效提高了教学质量和教学效率，为这门课程的教学改革提供了依据和参考。关键词：数控加工仿真;数控技术；编程;应用型人才—、弓I言制造业是发展国民经济、保障国家安全、改善社会

了许多基于应用实践的课程体系改革,但是大部分数

控专业的课程体系，仍然以传统的教学模式为主或存 在理论与实践结合不紧密的状况.其主要问题有：民生的重要基石，中国工业正在完成从工业大国到工

业强国的转型。以数控技术为引擎的装备制造业作为 工业发展的根底和核心，随着其智能化和数字化的迅 猛发展，一方面对数控技术应用型人才的技能要求不 断提高，另一方面对应用型人才培养的素质能力不断

2.1理论与实验教学存在脱轨问题目前的“数控技术与编程”课程教学仍然采用理论

和实践并行的教学模式,理论与实验教学基本各占一 半，但实验课不能与理论课相互连贯,存在理论与实践 不能很好结合的问题。这是由于课程课时安排大多先 理论后实验，导致实验教学时已经忘记之前学习的理

提升。为了满足国家经济转型和产业升级的需要，教育

部启动高校转型改革，1999年后专升本及新建普通本 科院校将全部转型为应用技术大学。我校为600多所 转向职业教育的地方二本院校之一，人才培养方式由

论知识,不能充分发挥理论服务实践、实践巩固理论的

目的。2.2理论教学方法单一理论课程的实施以教室内开展的多媒体教学为

原来的重理论培养模式向培养技术应用型人才转变。 对于数控技术与编程应用型人才而言,不但要了解数 控机床的原理和工作过程.而且要掌握利用数控机床

主，多媒体提高了老师的授课效率,但这种老师讲、学 生听的单一简单模式很容易导致学生产生乏味和厌学 情绪，尤其是讲授本课程数控原理和指令含义等较抽

完成典型复杂零件加工的技能、能编制零件加工工艺、

熟练操作数控机床。既能良好地掌握数控技术理论知 象的内容时,学生的接收效率很低,积极性不强，达不 到教师授业的期望效果。识，又能成为“能识图、会工艺、能编程、会操作、能测

量、会维护”的理实一体化应用型人才。二、课程现状问题近年来，我校教学改革与探索不断深入，虽然开展

2.3实践操作能力弱实验教学在数控加工实验室进行.通过观察近两

年实验情况发现,学生存在实践操作能力弱的问题.主

基金项目：重庆市教委科学技术研究项目(KJ1710261).校级高等教育教学改革研究项目(JGQN1802).校级青年项9 (16QN07)作者简介：王利锋(1989-),男，硕士，重庆三峡学院机械工程学院，主要从事机械制造及其自动化教学工作。44三峡高教研究总第51期要表现为不能正确操作使用数控机床，机床的误操作 可能会诱发安全事故发生或导致数控设备停止运行、

教学数控加工仿真是应用计算机技术对数控加工操作 过程进行模拟仿真的一门新技术。该技术主要用于仿

刀具磨损及破坏.这将影响教学的持续稳定性,还有部

分学生不能正确理解数控指令或编制错误加工程序, 使机床无法正常加工。真实际生产过程的数控机床的加工操作，数控加工仿 真以三维动态的方式逼真再现实际加工过程，可以使

2.4实验教学效果不佳由于实验教学时间和数控机床数量的限制，实践

每一个学生对数控加工建立感性认识,可以反复动手 进行数控加工操作，有效解决了因数控机床昂贵和存

环节主要以小组方式实施,每组约三至四名同学组成, 每个组操作使用一台数控机床,机床数量的不足使学

在一定安全隐患，很难实现每位学生“一人一机”的问 题,在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用型技能

生没有足够的时间进行实践和练习；此外,存在组员中 人才方面发挥显著作用。为了解决本课程中现行教学问题,将数控加工仿

的个别同学消极懒散,不认真实践操作,现行的实验教 学不能达到良好的教学效果。真软件引入到“数控技术与编程”课程教学，如下图 所示。三、方法措施——将数控加工仿真软件引入课程

实验学吋-数

控加工实验室_

学现

生场

演+实

践示

操教

作学

图1新型教学方法3.1理论学时教学方法“数控技术与编程”理论学时在多媒体课堂和

等）安排在课堂，采用多媒体、板书及合理的教学方法 进行讲授，将编程指令、机床基本操作等内容安排在

CAD/CAM机房开展，根据课程内容分配合理授课地

点，将易于理解、简单的内容（如理论介绍、工作原理CAD/CAM机房,采用多媒体与数控加工仿真软件相结

合的方法进行教学。O.jNqjG. 7： 8! 9--0.000 -S6.060M S \"CJB SB {Q S3 ■ ■■■• • • •■ ■■■■ ■■■■ ■■■•s ouww 1 -*t i-iii 1»DQD• a s»图2数控加工仿真软件2019年第1期数控加工仿真软件在“数控技术与编程”中的应用研究与探索45图2为数控加工仿真软件，借助数控加工仿真软 件教师可以在多媒体上演示讲解仿真软件加工零件的

量，提高学生学习效率，激发学生的学习兴趣。在机房 可以满足每人一机，每个同学都可以在机房操作数控 机床，掌握数控机床的基本操作、完成零件加工。同

全过程，包括机床的结构组成、操作面板、机床的控制

方式方法、零件的对刀、程序的编辑、运行等基本操作, 这种有声有色、绘声绘影的教学方式，可以提高教学质

时，学生可以通过数控加工仿真软件，编辑程序、运行 程序,并观察程序运行后的刀具轨迹，如图3所示。OS693 N00003N1T8191;N2N03S4IM；K3G08X6Z3；G72V1.2R1;上井由 st *\"NSGOtlZf1；N6G01U6V3F«B;(■■111 fen );触］ I ；\"辛：I 费* i图3数控加工仿真刀具轨迹学生可以在机房利用数控加工仿真软件操作数控 进行研究和探讨,将数控加工仿真软件引入到课程教

机床、加工零件,如同在真实数控加工实验室一样,在 一定程度上讲，学生已经具备了一定的实践能力。在

学中，新的教学模式包括理论学时教学方法和实验学 时教学方法。新型教学方法一方面可以降低实验安全 事故，减低教学成本；另一方面可以提高教学质量，提

仿真软件上同样会岀现对数控机床的误操作,损坏机

床或刀具，致使软件停止运行，但仿真毕竟不是真实， 误操作不会造成真正的安全事故、刀具损坏成本等，避

高学生学习效率、学习兴趣，培养出理论与实践兼具的 优秀学生。免了人身安全事故、节省了教学成本。3.2实验学时教学方法“数控技术与编程”理论学时之后，实验学时在数

参考文献：[1] 陈艳，胡丽娜,戚洪峰.“数控加工技术”课程教

学改革的实践与探索[J].机械设计与制造工程,2018(5).控加工实验室开展,经过数控加工仿真练习的学生对 数控机床操作及零件加工已经有了较好基础。此外学

[2] 禹诚.基于理实一体的数控专业核心课程教学

改革[几中国职业技术教育,2017(14):73-75.生编制的程序已在数控加工仿真软件的刀具轨迹(如 图3)中得到了验证，正确的程序提高了数控机床实践

[3] 赵晓菲.“理实一体化”教学模式在数控专业中

的实践与探索[J].教育现代化,2017.操作效率。学生根据老师现场演示教学和已获取的数

控加工仿真知识，可以将理论与实践完美结合,真正做

[4] 胡宗政，刘国军，武学志.基于生产过程的数控

技术专业课程体系改革的研究与实践[J].中国职业技

到理论服务于实践。四、总结术教育,2016(23):80-84.为了培养应用型技术人才，更好适应企业需求，本

[5] 雷欣荣.数控专业一体化教学改革探索与实践[J].职业,2016(20):42-43.文结合“数控技术与编程”的特点,对该课程教学方法