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摘要：高职装备制造大类专业课程中，数控加工技术课程作为专业核心课程，课程的教学内容对于学生今后从事装备制造相关岗位非常重要，但是目前传统教学过程，理论教学内容显得较为抽象，主要形式采用在课堂讲授的方式，以传统的黑板板书和相应的多媒体课件作为主要手段，导致学生在数控加工技术理论课程学习过程中处于被动地位，只能接受老师的灌输式讲解，导致该课程的教学效果较差，因此本文探索将斯沃数控仿真软件引入到数控加工技术理论课程教学中，以提升学生的学习参与程度和兴趣，从而有效提高学生的学习成效。
关键词：数控加工；软件仿真；课程教学
本文引用格式：蹇清平，等.斯沃数控仿真软件在数控加工课程教学中的应用探索[J].教育现代化,2019,6(27):159-161.
一引言
当前高职院校的数控加工技术课程是一门装备制造类专业核心课程，用传统课堂讲授教学方法，采用灌输式讲解专业性强的知识要点，往往使学生处于被动的学习地位，同时许多数控编程指令本身较为抽象，理解较为困难，因此导致传统的课堂讲授教学方式难以激发学生的学习兴趣，导致课堂学习活动氛围低落、学习成效不好。再者，当前市场上主流的数控系统种类较多，数控机床的种类繁多，存在高职院校难以配齐市场上主流的数控加工设备的情况，导致学生在学习数控加工技术课程中，所接触到的数控系统和数控机床种类单一，不能充分理解不同数控系统和数控机床设备之间的联系与区别，从而使学生对于不同数控系统和机床产生陌生感。为此通过在教学过程中引入斯沃数控仿真软件，来弥补传统数控加工技术课程教学中存在的不足，对于提升教学质量和效果都具有重要的意义。
二 斯沃数控仿真软件的主要功能
斯沃数控仿真软件由南京斯沃软件技术有限公司开发[1-3]，其主要功能是实现在计算机上进行络化考试功能，实现考试过程数据管理，实现对学生操作步骤和程序的自动评分，从而避免编程人为出错或工艺不合理造成工件报废，见图1。
三 斯沃数控仿真软件在数控操作面板教学中的应用
当前，市场上存在的数控系统种类较多，各个数控厂家的数控机床操作面板布置形式差异性较大，比如各种速度倍率控制方式，有些面板采用按键方式，有些采用多位旋转开关的方式。对于高职院校在数控教学过程中，难以购置大量不同数控系统的数控机床，用以满足学生对不同数控系统和操作面板的学习，[4,5]斯沃仿真软件内置了20多家数控厂家的数控系统，能够覆盖市场上主流的数控系统，从而能够满足学生对多种数控系统面板学习的需求。如图2所示，斯沃仿真软件中内置的FANUC 0i标准面板和云南FANUC 0i面板。
四 斯沃数控仿真软件在机床床身运动教学中的应用
斯沃仿真软件具备机床床身运动仿真功能 ，三维仿真，模仿数控机床操作，并能进行手工编程程序验证。该软件包含有多样的数控系统如日本FANUC、德国SIEMENS、华中数控、广州数控等近20个厂家的数控系统。同时包含完善的刀具库，可以选用各种型号和尺寸的刀具，如常用的车刀、铣刀和钻头等，能准确定义所需毛坯的尺寸、安装及定位方式。该软件可以将虚拟现实技术应用于数控加工操作技能培训和考核；该软件还具备强大的网在《数控加工技术》课程中讲解“数控机床坐标系”相关知识点时，可以通过该软件中提供的各种数控机床模型（数控车床、数控立式铣床、数控卧式铣床、加工中心）等，利用操作面板上的JOG方式来手动控制X轴、Z轴的运动，同时结合教材上规定的坐标系的判定方法，来演示不同机床的坐标轴及正、负运动方向。同时可以在软件中设置机床的刀架为后置刀架和前置刀架，如图3所示。通过在两种不同刀架情形下，讲解相关坐标系轴的正负方向的区别与联系。在教学过程中，应用这种形象直观的动画仿真，使学生更能直观的理解相关坐标系的知识点，加深对坐标轴判定方法的理解，从而能够准确地判断出不同机床的坐标轴方向情况。
此外，斯沃仿真软件中配置有三轴半、四轴半加工仿真等多轴选配模块，可以在学校没有多轴加工设备的情况下，对学生开展多轴数控加工技术的教学，使学生可以接触更多种类的数控设备，更加广泛地理解不同数控设备的床身运动情况，从而有效拓展了学生的就业岗位范围。
五 斯沃数控仿真软件在刀具轨迹仿真教学中的应用
在传统的教学过程中，学生在学习相关数控加工指令时，存在对部分指令中的参数理解不透的情况，主要原因在于部分数控指令参数较多，比如车削复合固定循环指令G76，其中的参数多达11个，学生难以理解该指令中每一个参数的具体含义，因此也就难以掌握该指令生成的走刀轨迹。此时就可以借助斯沃仿真软件，按照零件图纸编制相应的程序，通过单步仿真功能，进行单步演示讲解相关的指令参数和对应生成的刀具运动轨迹，如图4所示，从而实现对抽象数控指令采用直观的动画展示的效果，帮助学生深刻理解较为抽象的复合固定循环指令、子程序和宏程序等较为复杂抽象的编程指令[8]。
此外，数控加工过程中的刀具补偿这一概念也是教学难点，在理论教学过程中，很多学生无法直观体会到刀具补偿的概念和作用，此时可以借助于斯沃的刀具轨迹仿真功能，通过对相同的零件，采用在程序中增加刀具补偿功能指令和去掉刀具补偿功能指令两种方式，来演示刀具补偿的效果。同时在学生理解刀具补偿的基础上，还可以增加左刀补和右刀补的功能演示，这种理论与动画仿真结合的教学方式，使学生更加容易实现对一些抽象概念的理解。从而使学生真实体会到刀具补偿对于数控机床正确加工零件轮廓形状的作用和意义，掌握在数控加工过程中正确使用相关刀具补偿的功能指令。
六 结语
当前高职院校数控教学过程中，存在部分数控加工指令理解抽象、数控实训机床数量不足、数控系统种类单一等问题，通过在教学过程中引入斯沃数控仿真软件，采用理论结合动画仿真的方式讲解数控加工技术课程中的重难点概念，同时该软件也给每个学生提供了方便在虚拟环境中的动手操作机会，从而使学生加深了对数控加工指令的理解和对面板操作的熟练程度。因此在教学过程中引入斯沃仿真软件能够有效弥补传统教学中的不足，可以有效提升数控加工技术课程的教学质量。
参考文献
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[3]张超,杨廷奇.斯沃数控仿真软件在数控教学中的研究与应用[J].科技视界,2018(20):137-138.
[4]史红燕,陈盼盼,刘静.斯沃数控仿真软件在数控加工工艺与编程教学中的应用[J].南方农机,2017,48(13):96-97.
[5]张艳华.数控编程仿真教学方法的研究[J].科技展望,2015,25(17):209.
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[7]辜文娟,刘虹.基于CAXA自动编程及斯沃仿真软件的数控改革探索[J].产业与科技论坛,2017,16(10):60-61.
[8]任群生,李燕,刘玲.《数控加工工艺与编程》及《数控技术》课程的教学方法探讨[J].湖北广播电视大学学报,2011,31(07):23-24.
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