文档介绍：模拟仿真技术在数控项目教学中的应用
林洁瑜
(江门市新会冈州职业技术学校, 广东江门 529100)
【摘要】:针对数控设备不足,不能为学生提供足够的技能实训这一问题,提出将模拟仿真技术引入教学的方案,使学生在数控编程,加工工艺编制,实际操作机床等方面能够得到充分的训练,既使教学过程生动直观,避免由于误操作而引起安全事故,又能保障教学质量。
【关键词】:模拟仿真教学,数控教学,教学改革,项目教学
数控技术是现代机械制造业的核心技术,随着我国经济的高速发展,在各种数控设备大量引入现代制造企业的同时,企业对于数控人才的需求量大幅增加,需要职业学校做好人才的培养与对接。所以,中职学校的教学目标,应以培养学生的职业能力和职业素养为本位,对专业课程进行整合,开展一体化教学或项目式教学。要使这些教学模式有效开展,设备是一个重要的保障因素。而对于很多中小型的职业学校来说,政府投入有限,本身的经济已是捉襟见肘,难以配置充足的实训设备,用于改善学生的实习条件。为有效解决这一困难,我校将模拟仿真技术引入数控教学,提高教学质量。
模拟仿真技术是用物理模型或数学模型来代替真实系统进行实验和研究的一种技术。数控加工仿真就是采用计算机图形学的手段,在电脑上通过软件界面对加工走刀和零件切削过程进行模拟,它可以模拟机床设备的加工情况和实际加工环境,具有丰富的刀具材料库,能实现对机床的全过程操作,能实现人机交互。数控仿真软件的发展经历了平面图形仿真、立体图形仿真以及虚拟机床仿真切削几个主要阶段,在教学中的应用已经越来越成熟。
现状分析
我校现有三个年级,每年级有五个机械专业教学班,数控技术的学习开设一学年,学校现只有数控车床4台,采用广州数控GSK980TA系统。以往只能让学生在教室完成理论学习,然后轮流安排每班2~3周时间到车间实习。由于设备有限,一台数控车床往往要安排8~10个学生进行轮流操作。学生在等待中失去了耐性,失去了学习的兴趣,实习纪律混乱而导致安全隐患频发,而且理论教学与实训不同步,学生的学习效果差强人意。为此,学校的创新教学课题小组决定在数控技术这门课程实施项目式教学试验。二年级的五个机械专业班,一学期中,每班安排四周时间进行数控项目学习。
二、制定教学目标
数控技术项目的学习确立两个突出目标,一是培养学生手工编程能力,二是培养学生熟练应用数控机床加工工件的能力。数控加工的关键是加工数据和工艺参数的获取,因此,数控编程就成为数控实习教学中的重中之重。数控编程强调两方面内容的学习:一是加工工艺路线对零件精度的影响;二是如何通过程序实现工艺优化以及保证加工精度。这部分内容的学习可以借助模拟仿真软件来完成。另一个学习的重点是数控机床的操作,学生必须能够熟悉刀具的使用,完成程序录入、对刀、加工、检测等过程,这一目标通过学生实际开机床操作完成。
制定具体教学项目
与专业教师一起,我们制定了六个学习模块:基本的工艺知识学习(包括加工工艺的制定,刀具的选定及安装);机床面板的学习;基本编程指令的学习(包括G00、G01、G02、G03指令,完成两级阶梯轴、带锥度阶梯轴、带圆弧阶梯轴的编程和车削);循环指令的学习(包括用G70、G71加工综合零件、用G70、G73加工综合零件;用G32、G92、G76加工螺纹零件、用G94、G75加工槽及切端面;综合工件的编程