数控仿真软件在数控教学中的应用技巧
随着数控加工技术在机械制造业中的广泛应用和我国职业教育的飞速发展，数控专业的学生也在逐年增加。可是有限的机床数量很难满足短期内大量学生实践教学的需求。而数控仿真软件可以完成工件在数控机床上的模拟加工，应用数控仿真软件既能缓解教学实训与资金短缺的矛盾，又增加了学生的动手机会，提高了学生的编程能力及对不同数控系统、不同数控机床的适应能力。因此利用数控加工仿真软件进行教学成为一种有效的教学手段。但是怎样合理利用数控加工仿真系统？利用数控仿真软件教学有哪些技巧？这是每位数控教师值得思考的问题。结合个人多年教学实践，我从以下几个方面进行了初步探索。
一、合理安排课程教学进度，做好课程衔接
在利用数控仿真软件进行数控加工与编程课程教学之前，先安排工厂金工实习，使学生对各种加工方法有较深的感性认识。另外，数控机床课程和数控加工工艺课程也要安排在数控仿真软件学习训练前面，这样学生在熟悉各种机床的操作方法、加工方法以及切削用量选择方法之后，就更容易学习和理解数控仿真的各个步骤和环节，更容易和实际的加工过程结合起来。
二、将数控加工仿真软件融入课堂教学中，以提高教学效果
数控加工与编程是一门理论性和实践性都很强的课程。由于职业院校的大部分学生基础较差，对理论学习不太感兴趣，传统的教学方法已很难使学生接受。特别对于刚接触数控知识的学生来说，数控课上的内容抽象且难以理解，若把数控加工仿真系统融入课堂教学中，边演示边教学，将数控设备面板上按键、图标、机床坐标、对刀过程等生动地展现出来，一方面使枯燥的理论教学变得直观生动，增强学生的学习兴趣；另一方面，可以及时发现训练中存在的问题，及时解决。
（一）在工艺分析授课中融入仿真软件，使学生真正合理地编制工艺卡和选用刀具
在数控编程课中，对零件工艺分析是编程的基础，也是影响零件的生产率和合格率的重要环节。但是在传统的工艺分析教学中都是对着零件图直接讲解，提到有些刀具或设备时，学生好像无法想象，因此直接影响到教学效果，但是如果在讲解过程中，打开数控仿真软件，直接对着仿真机床讲解，会使内容更加直观，更易使学生接受。例如：在选择车刀时，讲到45°偏刀和90°偏刀的应用区别时，单纯用语言很难表达清楚，但若在仿真软件上将这两把刀都调出来分别切一下零件，它们的区别就不言而喻了。在学生制定完工艺后，为了比较学生编制工艺的合理性，可在仿真机床上进行试验，工艺过程制定的合理与否学生自然就会明白。
（二）在讲解编程指令时融入编程软件，以加深学生对指令的认识
1.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工，使学生全面把握指令的用法和技巧。
在模拟仿真中，可设计出实际工作中可能发生的变化，包括事故、故障和生产中极少出现的突然情况，让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令GOO的应用与区别时，可在程序中的第一个G01后面加F与不加F分别运行，学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响。从而加深认识，达到课堂教学中无法达到的效果。
2.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工，加深对指令内涵的认识。
在讲解到外圆、内孔粗车复合循环指令G71时，如果只从理论上去理解其刀具路线，学生很难想象其执行过程。而利用数控仿真软件用G71编制一个小程序进行仿真演示，学生就从视觉上了解了指令在实际加工中的走刀路径，进一步加深了对指令的内涵的认识。
3.将相似指令利用仿真软件进行演示，使学生正确把握每个指令的不同用法。
在讲解部分同组相似指令如G71、G72、G73时，由于其编程方法和走刀路线均非常相似，学生容易混淆，若用各指令编一个相关程序（注意提醒学生在编制精加工程序时的顺序安排）利用仿真软件进行模拟加工，让学生仔细观察各指令运行的走刀路线，学生就很容易明白这三个指令的区别，从而在编程时能正确地使用各指令。
（三）利用多种系统进行比较，拓宽学生的知识面，为学生就业打下良好的基础
在数控教学中，根据教学需要和“以就业为导向”的思想，可将数控编程教学内容安排为两部分，第一部分主要讲解与学校训练最常用的数控机床的编程方法、操作及应用，作为教学重点，必须使学生熟练掌握、灵活应用，为学生上机床操作奠定良好基础。第二部分为提高和拓展，利用仿真软件集合了各种数控系统界面与操作的优点，主要讲解除主训机床以外的机床编程与操作方法，扩大学生知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力，从而提高其就业竞争力。
（四）利用仿真软件进行模拟加工，可以将操作过程清晰地展现给每位学生
比如对刀过程，在数控车间讲解时，由于空间的局限性，学生不易看清楚，可用数控仿真软件边讲边演示边练习，学生不仅掌握了对刀方法，而且更容易理解对刀的含义。
三、科学组织数控实训，结合仿真教学
数控加工仿真系统只是一种模拟教学应用软件，和实际的加工过程还是有一定差别的，因此它不能也不可能全盘代替教学，尤其不能代替技能训练。比如在仿真系统中走刀路径不明显，切削深度和刀具要求不够实际。对刀时对操作者要求不高，加工后对产品粗糙度无法进行检验等等。而这些对学生来讲恰恰是非常重要的技能要求，需要学生反复切身去“感受”。另外在数控仿真系统中，系统虽能对学生的操作错误或违规操作做出提示或警告，但很多情况下仿真系统没有就此锁住，学生还可以进一步操作，久而久之学生就会对系统弹出的提示或警告无动于衷。这就不利于学生严谨、认真的工作态度和安全生产意识的养成。对此，教师应引起高度重视，在数控仿真训练时以实践要求进行着重强调。为了既方便教学又能达到良好的教学效果，要适当地穿插安排学生进行实际数控机床操作训练。
总之，将数控仿真软件应用到数控教学中，充分发挥其优势，能显著提高教学质量。但是由于职业院校对学生的培养目标重在实用，在培养过程中我们应从严、从难、从实战出发，在保证学生具备相应的基本理论之后应使学生掌握过硬的操作技能。要实现这个目标，在教学过程中必须科学、合理、有效地利用数控仿真软件才能为教学服务，促进教学质量的提高。教师在教学过程中要积极思考在应用中产生的问题，及时主动采取应对措施，不断完善教学方法，并将仿真训练与实际上机床操作训练有机结合，才能发挥数控仿真教学的最佳效果。
