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：
[1]胡伟心.对仿真软件在教学中运用的思考.信息技术与应用[J].2006(11)
[2]廉良冲，周莉.仿真软件与数控教学的结合应用.机床与液压[J].2010(2)
关键词：数控仿真软件；岗位技能；教学效率
数控仿真软件，是通过计算机技术，利用二维或三维的动态表现形式，模拟真实加工过程的一种软件，具有减少成本与风险、节约资源、安全性高等优势。将数控仿真软件应用于数控机床教学中，能够对数控加工程序进行可靠性验证，提高教学效率。
一、数控仿真软件在数控机床教学中的应用意义
1.以数控仿真软件弥补设备缺陷，增强教学效果
数字机床教学中，因学校无法提供相关的教学设备，令教学效率始终无法提高。如果学生在学习过程中无法对理论内容进行实践操作，那么在数控理论知识的掌握上也将困难重重。但是相关教学设备的高昂价格，令很多学校望而却步，无法提供给学生实践操作的条件，阻碍了学生实践、操作能力的提高。
教学设备价格高昂、教学经费有限等现状，制约了教学效果的提高。不少学校在数控专业教学中无法为学生安排相关的实践操作课程，而数控仿真软件的出现，则为此提供了解决方法。学校通过数控仿真软件建立实践操作平台，可以为学生提供实践条件。教师也可以因此弥补传统教学活动中学生操作能力薄弱的缺陷。
通过数控仿真软件，教师在教学活动中既减少了教学资源的损耗，又让学生学习到了机床运行的真实过程。所以，数控仿真软件在教学中的应用能够增强教学效果，既将理论与实践结合在了一起，又提高了学生的实践能力。
2.数控仿真软件有助于激发学生的积极性
教师教学活动的效果，与学生学习的积极性有着密切关系。数控机床较为乏味的理论知识与学生薄弱的文化基础，常常导致学生积极性降低。如果在教学活动中教师无法激发学生的兴趣与积极性，学生就会在长期的学习中渐渐失去兴趣与信心，学习效果也将随之降低。
因此，教师需寻求激发学生兴趣与积极性的方法。如，在教学中，教师利用数控仿真软件，可以使学生在学习中能够对机床运行有直观的认识，利用实践理解枯燥的理论。这样不但可以提高学生的实践能力，还能够调动学生的积极性、求知欲。同时，在实践操作中，学生还能根据自身所学，主动发现问题、解决问题，培养主动思考的习惯。
3.数控仿真软件有助于学生岗位技能的提高
教师在利用数控仿真软件进行教学活动时，可以在仿真模拟中设计出一些实际操作中可能发生的设备瑕疵、故障等，令学生深刻地掌握设备加工方法与技巧。例如，讲授“直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用”这部分内容中的“在运行的G01后是否需加F”时，教师可以利用数控仿真软件，模拟出加F和不加F两种情况下对工件的影响效果，形象地进行问题判定，加强学生对理论的理解。
二、数控仿真软件在数控教学中的应用方法
1.以多元化的教学方法带动学生的学习积极性
目前，大部分职业技术学校的教学中，学生普遍存在着学习主动性低、文化基础薄弱等情况。对此，教师需运用多元化的教学方法进行教学活动，带动学生的学习积极性。
（1）教师应有较高的数控专业素养与教学能力，因为这能够使教师对数控专业学生的兴趣进行全面了解，并据此完善教学过程。
（2）教师应具备较强的操作能力。在教学活动中，教师需要通过操作示范进行教学，若教师个人实践操作能力不强，那接受教学的学生实践能力也会随之降低。
（3）教师应密切注意学生的实践操作过程，及时纠正学生在实践中的不足之处。教师还应亲自动手，在学生遇到困惑时，通过操作帮助学生掌握知识。
2.数控仿真软件与理论结合，提高教学效率
在教学活动中，教师若过分依靠数控仿真软件，会给学生的真实操作习惯带来不利影响；若过分重视理论教学，学生则会因理论的枯燥而渐渐失去学习兴趣。所以，教师在教学中应将数控仿真软件与理论结合，兼顾学生对实践与理论的掌握，提高教学效率。在教学开始前，教师需确定教学目标、课程难点等；在教学课程完成后，教师需利用数控仿真软件演示操作流程，引导学生自主动手实践，并指导、完善学生操作方法，辅助学生掌握数控专业技能。
3.合理安排教学内容，为学生日后操作奠定基础
学校会根据企业需求进行教学编排，通常把数控机床教学作为必修课程。数控机床教学的目的是让学生通过系统学习，掌握数控机床操作方法，为学生在毕业之后的工作开展打下基础。
同时，教师应利用数控仿真软件，引导学生进行操作训练，既丰富了学生的知识面，又让学生熟练了机床操作，使学生在日后的工作中能够快速适应工作、开展工作。
综上所述，数控仿真软件在数控机床教学中的应用，对于数控教学具有积极意义。数控仿真软件的应用，不但能够提高学生的实践操作能力，还可以促进学生对理论知识的掌握。但同时，数控仿真软件是模拟操作，其与真实的机床加工依然存在着一些差距。因此，在数控机床教学过程中，教师需对数控仿真软件灵活运用，以实现积极的教学效果。
参考文献：
[1]江念.浅谈数控模拟仿真软件在数控教学中的应用[J].才智，2013（20）.
摘要：本文旨在通过数控仿真软件教学与传统的实操教学方式的对比，以及使用数控仿真软件的心得，探讨中职学校数控专业实施数控仿真软件教学的重要性，为中职学校数控专业科学规划实验实训室提供借鉴。
关键词：教学方式仿真软件开出率
随着社会的发展，以前的机械专业逐渐分离出很多细微的专业方向，像数控专业就是其中的一类。现阶段各中职学校普遍开设了数控专业，但在这一专业领域里怎样规划合理且又适用的实训室成了众多学校头痛的大事。笔者认为可以通过配备数控仿真实验室与数控加工车间相结合的一体化实训室，来达到数控专业实训课教学的需要。
一、传统的实操教学方式
自从数控专业开设以来，都是采用理论加实践的教学方式。首先由老师在课堂里讲授理论知识，教给同学们编程知识，使他们掌握编程的方法和技巧，然后再到实训车间里进行数控加工。通过这种教学方式，学生们基本上能够掌握学校存在的数控系统的操作方法。这种方法的缺点就是，理论课程与实操课程相隔一段时间，使之在上完理论课之后，经过一定的时间，可能出现对所学知识有个遗忘的过程，导致对所学知识出现不熟悉的现象，又需要复习以前所学的知识，才能顺利地完成实操课程的教学任务，这给我们的教学带来很大的麻烦。
二、数控仿真软件教学方式
在数控专业，如采用数控仿真软件教学方式，只需要配备一个仿真课室（大约能满足一个班的教学需要，当然可以放在数控车间的旁边），根据学生人数配备一定数量的电脑，通过局域网连接起来，然后再装上仿真软件，就可以完成理论与实操教学。这样，我们在教学计划的编写中，可以将编程、仿真教学及数控加工实习安排在同一时段，完成编程的教学之后立即在电脑上完成实操教学。当学生们在仿真软件上能够熟练地操作时，教师根据教学计划的要求，再适当地安排一定时间进行强化训练。这不仅可以使学生们掌握必要的编程知识，同样通过理论联系实际，还可以完成实操的教学。
三、配备数控仿真软件实验室的重要性
1.减少设备投入，合理利用设备
大家都知道，数控专业如想学生们在毕业时能够熟练地操作数控机床，必须通过理论联系实际，既要掌握编程的方法及技巧，又能熟练地操作数控机床，适当地懂得一些数控机床维修的知识，才能算一个合格的毕业生。可要真正地掌握数控机床的操作，针对不同的数控系统，掌握他们的性能，并不是一件容易的事情。
因为随着机床行业的发展，新的数控系统的不断开发，导致现阶段市面上流行并存在很多不同类型的数控系统，像FANUC、PA、SIEMENS、华中数控、广州数控、大森数控、MITSUBISH等，且他们的控制面板及操作方法完全不一样（主要是对刀方法不一样）。学校很难做出如此大的投入，配备各种系统的数控机床（因为数控机床的价格是昂贵的）。如果选择数控仿真软件教学的话，只要选择合适的数控仿真软件（而且很多数控仿真软件已经做得很成熟，且能完成很多种类数控系统的教学），就可以完成多种系统的教学需要。
现阶段市面上比较常用的上海宇龙数控仿真软件系统，在上面就可以完成FANUC、PA、SIEMENS、华中数控、广州数控、大森数控、MITSUBISH等系统的数控车、铣、加工中心的实操教学（见下页图）。然后根据学校的实际情况，在数控车间合理配备数控机床，这样就可以为学校节约很多设备投入费用。
2.学生知识面拓宽且安全
前面所论述的，如果采用传统的教学，依靠老师在黑板上给同学们讲授编程知识，再到数控车间进行实操教学，针对各个学校对数控专业设备的投入情况不同，学生也只能掌握学校里仅有设备的操作方法，很难去操作其他的数控设备，这对学生的就业带来了很大的影响。如我们采用数控仿真软件教学，可以在上面完成很多不同类型的系统的数控车、铣、加工中心的教学，使学生能够在相同的时间里掌握更多的知识，掌握多种数控系统的操作方法，为他们的就业带来便利的条件。
因为数控操作是一门实践性很强的科目，安全系数较低。一台机床最多容纳3～4人操作，这使得数控车间能提供的工位相对较少。如在数控仿真软件上教学，可以让学生们对自己所编程序进行验证，发现错误及时编辑修改。不会出现像在数控机床上实习，如程序错误，就有可能出现撞刀甚至更为严重的事故。在师资紧缺的情况下，学生直接操作数控机床，很难保证学生的安全，但在数控仿真软件上可以得到很好的控制，且相对提供较多的工位。
3.理论与实践可以联系更紧密
如果学生自己所编写的程序能在数控机床上运行，并加工出符合要求的零件，对于学生本人来讲是一件令人兴奋的事情。但由于实习的数控设备数量有限，学生不可能一上完理论课，马上就操作数控机床。为解决这一矛盾，应让学生在电脑上利用仿真模拟软件对自己所编程序进行仿真模拟，显示整个切削加工过程，以及当前坐标位置、切削速度、快进、快退速度，当前所用刀具等。如果学生所编写的程序有错误，电脑就会显示出错号，程序暂停运行，让编写者做出正确修改后，程序才继续运行，模拟切削加工可一直显示到加工完毕。学生通过这个仿真系统在老师指导下进行编辑修改，检验自己所编写的程序是否正确，这对提高学生学习兴趣和编程水平都有很大帮助。
四、小结