黃文軍

【摘 要】數(shù)控機床以高效率、高精度、高的自動化在機械加工中廣泛使用?！稊?shù)控車床》作為一門以實踐為核心，理論與實踐相結合的專業(yè)課，運用數(shù)控仿真軟件，針對本?！稊?shù)控車床》實訓課程教學特點以及存在的問題，通過機電一體化的教學改革，實現(xiàn)“一人一機”教學模式，取得了明顯的教學成果。

【關鍵詞】數(shù)控；教改；仿真

0 前言

數(shù)控技術也叫計算機數(shù)控技術（Computerized Numerical Control 簡稱：CNC），它是用計算機按事先存貯的控制程序來實現(xiàn)對機械零件自動化。隨著我國經(jīng)濟、科學技術的發(fā)展，以及《中國制造2025》和工業(yè)4.0標準的制定，我國機械制造業(yè)正逐步由加工組裝基地向加工自動化蛻變。數(shù)控加工技術以及高效、可靠、高速、高精度以及自動化等特點，備受制造業(yè)企業(yè)的親睞[1]。

《數(shù)控車床》是本科院校機械類專業(yè)的一門專業(yè)必修實訓課程，它把理論知識與實踐應用相結合，涉及到金屬工藝學、機械制造、機械制圖、AutoCAD等多學科專業(yè)知識，以培養(yǎng)學生動手能力為目標，致力于培養(yǎng)滿足市場需求的數(shù)控應用型、技能型人才[2]。

本文結合機械類專業(yè)學生《數(shù)控車床》實訓課程教學經(jīng)驗以及企業(yè)用人的實際情況，對《數(shù)控車床》實訓教學經(jīng)驗進行分析和探討，總結了《數(shù)控車床》實訓課程的特點，提出了相應措施和解決方案，從而使學生能夠扎實掌握數(shù)控車床操作技能，滿足企業(yè)生產(chǎn)實際需求。

1 數(shù)控加工課程的體系定位

當前，我國本科院校機械類專業(yè)的基本培養(yǎng)目標是面向科學技術發(fā)展及社會主義現(xiàn)代化建設需要，培養(yǎng)具備信息技術、自動化技術方面的基礎理論、應用方法與專業(yè)技能，在設計制造行業(yè)的生產(chǎn)和研究一線從事機電產(chǎn)品設計制造、機電系統(tǒng)研究開發(fā)、技術運用與改造、運行管理和經(jīng)營銷售的高級工程研究型及工程應用型人才。這就要求機械類專業(yè)的畢業(yè)生不但具有有較高文化素養(yǎng)、創(chuàng)新意識以及職業(yè)道德，而且具有全面的專業(yè)知識、扎實的基本功與實踐操作能力?！稊?shù)控車床》實訓教學大綱要求學生能熟練掌握數(shù)控加工編程與數(shù)控加工工藝，熟練操作設備。企業(yè)要求數(shù)控專業(yè)人才更應具備零件與圖紙的辨識與設計能力，能書寫復雜的各類復雜的數(shù)控加工文件。同時，應具有較強的實踐操作能力，會合理利用新型刀、夾具、量具并結合CAD/CAM技術進行一般零件的制造，能獨自操作機床，掌握數(shù)控機床的維修與養(yǎng)護。另外，作為現(xiàn)代化人才，應實時跟進數(shù)控加工技術發(fā)展，終身學習以適應職業(yè)發(fā)展的要求。

2 數(shù)控仿真軟件的概括

計算機數(shù)控仿真是應用計算機技術對數(shù)控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術。該技術面向實際生產(chǎn)過程的機床仿真操作，加工過程三維動態(tài)的逼真再現(xiàn)，能使每一個學生，對數(shù)控加工建立感性認識，可以反復動手進行數(shù)控加工操作，有效解決了因數(shù)控設備昂貴和有一定危險性，很難做到每位學生“一人一機”的問題，在培養(yǎng)全面熟練掌握數(shù)控加工技術的實用型技能人才方面發(fā)揮不可替代作用。當前國內(nèi)較為流行的仿真軟件有北京斐克VNUC、南京宇航Yhcnc、上海宇龍等數(shù)控加工仿真軟件。這些軟件一般都具有數(shù)控加工過程的三維顯示和模擬真實機床的仿真操作[3]。

3 當前數(shù)控加工課程的現(xiàn)狀

《數(shù)控車床》實訓課程以數(shù)控車床為研究對象，內(nèi)容包括數(shù)控技術的理論基礎、實踐操作等方面?！稊?shù)控車床》集多學科技術于一身，包括機、電、液、控制、自動化等多個領域，在機械制造、自動控制、微電子技術以及計算機等方面應用非常廣泛。

3.1 課程實踐性強

《數(shù)控車床》實訓課程與生產(chǎn)實際緊密聯(lián)系，以培養(yǎng)學生的動手操作能力為主要目標，學生首先要系統(tǒng)、全面地掌握相關理論知識，然后經(jīng)過實際動手訓練，才能具備一定的實踐操作能力。在教學過程中，實訓指導教師要不斷對教學理論、教學方法進行研究，不斷改進和優(yōu)化教學中存在的問題，實訓才能取理想的效果

3.2 數(shù)控車床數(shù)量不足

隨著國內(nèi)經(jīng)濟的高速發(fā)展，學習先進制造設備的學生越來越多，本?，F(xiàn)有數(shù)控車床4臺，然而購買一臺數(shù)控車床設備要花幾萬、十幾萬、甚至幾十萬，現(xiàn)有儀器設備無法同時保證《數(shù)控車床》實訓課程的正常秩序。

3.3 危險性大

《數(shù)控車床》實訓課程對于沒有受過專業(yè)技能培訓的初學者來說，從理論學習到實際操作，學生要經(jīng)歷從心理到肢體的適應階段，無形當中在學生的心理壓力。另外，由于車床結構及操作的復雜性給學生熟練操作數(shù)控機床增加了難度，加之機床高速旋轉零件多等因素，有很大的危險性。

4 運用數(shù)控仿真軟件的教學成果

4.1 降低設備成本，實現(xiàn)“一人一機”教學模式。

數(shù)控仿真軟件是一種以計算機為中心的模擬數(shù)控機床操作的軟件。隨著計算機的普及，價格也越來越便宜，一臺數(shù)控車床價格可以購買多臺計算機，有效的降低了設備成本。數(shù)控仿真軟件是屬于一次性投入的教學設備，沒有類似于數(shù)控機床設備的后期維修、保養(yǎng)等費用，有效的減少了學校教育成本的后期投入。在傳統(tǒng)的數(shù)控教學方式中由于數(shù)控設備有限，通常是一臺數(shù)控機床由幾名學生一起操作。這種教學方式不利于學生對知識的理解及掌握。采用數(shù)控仿真軟件教學后，每一位學生操作一臺計算機，有助于學生獨立的思考問題、解決問題，提高了學生動手、動腦的能力。

4.2 降低耗材損耗，有效“節(jié)能減排”

《數(shù)控車床》是一門實踐操作性強的實訓課，要求學生有較強的實踐動手能力，因此學生在學習的過程中必然消耗大量的實驗耗材。剛開始學習，由于學生對知識掌握不牢靠、經(jīng)驗不足等原因，增加了消耗實踐耗材量，更有可能出現(xiàn)撞刀，對機床也造成了一定的損壞，并且相應的也增加了老師的工作量和學生的學習時間。采用數(shù)控仿真軟件教學后，學生可以利用軟件進行編程、對刀、模擬、仿真等操作。在實習操作前預先進行模擬操作，有效的減小錯誤、防止失誤，減少實踐耗材的消耗，同時也增加了學生學習的自信心。

5 總結

數(shù)控仿真軟件學習是依靠計算機普及發(fā)展而誕生的新思路，是理論與實踐相結合的一種教學模式，是對傳統(tǒng)教學模式的改革。教師在教學過程中，應當注意切勿脫離實際教學，學生在學習的過程中應當注重實踐。將數(shù)控仿真軟件融入到數(shù)控教學中，降低教學成本，提高了辦學質量，適應了新時代的發(fā)展，增強學校的綜合競爭力。

【參考文獻】

[1]盛雪華，張玲，盛君.《數(shù)控加工編程》課程知識結構分析[J].職業(yè)教育研究，2012（7）：85-86.

[2]張紅英.數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機床教學實踐中的應用[J].交通職業(yè)教育，2006.

[3]蒲志新，熊永超，李霞，李贏.數(shù)控實驗教學仿真軟件的開發(fā)[J].制造業(yè)自動化，2003（03）.

[責任編輯：王楠]