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摘要：由于数控机床的价格昂贵、更新换代速度快，很多学校因为受资金的限制，很难大量购置。这样，在数控实训教学中，就出现了多个学生使用一台机床的情况。学生的实际操作机会少，教学质量很难得到提高。笔者在此阐述几点在数控实训教学中如何提高质量和降低成本的看法。
关键词：数控机床 实训教学 质量 成本
一、数控实训教学现状
数控机床属于机电一体化的高科技产品，品种多、价格高。对于经济型的数控机床，一台数控车床或数控铣床需要一二十万，一台数控加工中心少则几十万多则上百万，而且还在不断地更新换代。这使得数控教学需要投入大量的资金。但各学校由于受资金限制，所购置的数控机床很难满足教学的安排要求，在数控实训教学中总是学生多设备少，而且设备的先进性和品种也不够。学生操作数控机床的机会少，操作数控机床的种类少，实际操作技能很难得到提高，自然很难适应企业先进的数控机床。
在长期的数控实训教学中我们发现，学生在刚接触数控机床时，都比较胆怯，再加上不熟练，很容易产生一些误操作，造成机床的非正常损耗很大，同时也存在一些安全隐患，给老师造成很大的心理压力。在介绍数控机床的操作过程时，由于数控机床的操作面板大小的限制，需要每台机床逐一进行讲解，而且学生不一定都能听懂并学会做，还需要反复地讲解，使老师的工作量很大。在做工件时，需要用较长的时间熟悉机床的操作、程序的输入和程序正确性的检验，同时，学生对于程序的错误和一些误操作都无法自己解决，需要老师的不断指导，也使老师的工作量加大。在做工件时，由于学生都不是熟练的编程员和操作工，会生产很多废品，不仅浪费了大量的材料、刀具和机床的正确使用时间，而且学生的学习效果也不理想。
二、数控加工仿真系统对提高实训教学质量的作用
随着计算机技术的不断发展，数控加工仿真系统不断成熟，可以在数控实训中发挥非常重要的作用。计算机技术可以实现多媒体教学，使上课内容更具体、更直观。数控加工仿真系统可以实现模拟真实CNC机床的控制面板和屏幕显现，在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验，可以看到真实的三维加工仿真过程，可以仔细检查加工后的工件，同时具有FANUC、SIEMENS等众多数控系统功能和数控车、数控铣及加工中心等众多数控机床。
数控加工仿真系统依据计算机强大的显示功能和全中文的结构设计，并配以丰富多彩、自然友好的界面显示，使学生在使用时被深深地吸引，从而能够激发学生学习的兴趣和动力。模拟演示功能更为真实可靠，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同监控要求。其中程序语法诊断和模拟示教功能可以使学生进行人机交互式学习。即由学生输入NC程序，在模拟运行过程中，系统能及时提供错误信息显示、刀具相对移动轨迹以及最终加工的立体效果，学生经过简单判断就能发现和修改NC程序的错误。当程序执行时，程序段、坐标值、出错信息以及工件与刀具的相对移动的切削过程同时显示在同一窗口内，使操作者能够一目了然，随时监控机床运行的状态，体验真实的加工过程。该系统具有机床规格大小设置功能，可定义刀具形状、切削用量，如数控铣床上钻头、镗刀、球头刀、圆角刀，数控车床上的外圆刀、镗刀、切刀、螺纹刀；可以实时监控刀具加工轨迹及图形缩放控制；可显示机床外形并具有关门保护、零件加工后的测量和保存视窗作业的功能。
在使用计算机技术和数控加工仿真系统时，可以通过投影仪把数控机床的操作过程同时展现给所有的学生，学生可以跟着老师一起做，减少了老师的重复劳动，增加了学生的练习机会，同时防止一些误操作造成机床的非正常损耗，避免一些安全隐患。学生通过数控加工仿真系统输入加工程序，并检测加工方法和程序的正确性，减少了工件加工时辅助操作的时间，也减少了材料和刀具的非正常损耗。
三、数控实训教学的具体方法
技能是通过不断的实践总结出来的，学生只有不断做出合格的工件，才能提高数控加工技能。数控机床、计算机技术和数控加工仿真需要合理的配合，才能提高数控实训的教学质量，同时降低数控实训教学的成本，又可以提高老师的教学水平和减少老师的劳动强度。
首先以一个45人的班为例来配置教学设备。根据大量的观察，当学生拿到新的加工图纸后，从识图、分析加工方法、编辑加工程序，到数控加工仿真系统上加工出合格的工件为止，所需要的人均时间是四个小时。当加工方法和程序正确后，做一个合格的工件的人均时间在三十分钟左右。由此得出配置一个工种所需要的设备是数控机床六台、学生用的计算机45台、老师用的计算机1台、投影仪1台、数控加工仿真系统46个点和一些网络设备。这个配置的总价远远小于10台数控机床的总价，而且45人除以10台数控机床是4.5人/台，每台机床的人数较多。
其次是场地的安排，6台数控机床和一个多媒体教室必须安排在一起，教室里是投影仪和计算机，45台学生用的计算机与教师用的计算机进行联网，教师用的计算机与6台数控机床进行联网，这样教师可以通过教师用的计算机来监控学生用的计算机，学生的程序可通过学生用的计算机传给教师用的计算机，再通过教师用的计算机传入到数控机床的数控系统里。
最后是教学安排，由于多媒体教室和6台数控机床相邻，可以将数控加工工艺与数控实训合在一起，成为数控加工的一体化教学，数控加工的原理可以通过课件和数控仿真软件完美地展现出来，让学生更容易理解。数控机床的操作可通过多媒体教室和数控加工仿真系统详细地讲解和演示，学生通过计算机和数控加工仿真系统反复地进行操作。而且操作失误有提示，也不会因为误操作造成数控机床非正常的损耗。当有的学生先在数控加工仿真系统上能完成正确的操作过程，就可以先上数控机床操作，而且熟悉数控机床操作的速度也很快。在做工件时，先在数控加工仿真系统上加工出合格的工件，然后再通过网络传入到数控机床的数控系统里，装好刀具和工件，对刀，加工出合格的工件。可以避免输程序、检测程序和一些操作方法不熟练等占用使用机床的时间，使每个学生实际做工件的时间增多，同时提高了学生做出合格工件的能力，加强了学生分析数控机床加工方法的能力和编程的能力。
通过将计算机技术和数控加工仿真系统融入到数控实训教学中，可以使我们的教学质量有一个质的飞跃，同时可以减少设备投入的资金，减少生产实习中机床的非正常损耗，减少材料和刀具的使用量，减少教师的劳动强度，提高了学生操作机床的安全系数。
（作者单位：广东省工商高级技工学校）
关键词：数控机床 实训教学 质量 成本
一、数控实训教学现状
数控机床属于机电一体化的高科技产品，品种多、价格高。对于经济型的数控机床，一台数控车床或数控铣床需要一二十万，一台数控加工中心少则几十万多则上百万，而且还在不断地更新换代。这使得数控教学需要投入大量的资金。但各学校由于受资金限制，所购置的数控机床很难满足教学的安排要求，在数控实训教学中总是学生多设备少，而且设备的先进性和品种也不够。学生操作数控机床的机会少，操作数控机床的种类少，实际操作技能很难得到提高，自然很难适应企业先进的数控机床。
在长期的数控实训教学中我们发现，学生在刚接触数控机床时，都比较胆怯，再加上不熟练，很容易产生一些误操作，造成机床的非正常损耗很大，同时也存在一些安全隐患，给老师造成很大的心理压力。在介绍数控机床的操作过程时，由于数控机床的操作面板大小的限制，需要每台机床逐一进行讲解，而且学生不一定都能听懂并学会做，还需要反复地讲解，使老师的工作量很大。在做工件时，需要用较长的时间熟悉机床的操作、程序的输入和程序正确性的检验，同时，学生对于程序的错误和一些误操作都无法自己解决，需要老师的不断指导，也使老师的工作量加大。在做工件时，由于学生都不是熟练的编程员和操作工，会生产很多废品，不仅浪费了大量的材料、刀具和机床的正确使用时间，而且学生的学习效果也不理想。
二、数控加工仿真系统对提高实训教学质量的作用
随着计算机技术的不断发展，数控加工仿真系统不断成熟，可以在数控实训中发挥非常重要的作用。计算机技术可以实现多媒体教学，使上课内容更具体、更直观。数控加工仿真系统可以实现模拟真实CNC机床的控制面板和屏幕显现，在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验，可以看到真实的三维加工仿真过程，可以仔细检查加工后的工件，同时具有FANUC、SIEMENS等众多数控系统功能和数控车、数控铣及加工中心等众多数控机床。
数控加工仿真系统依据计算机强大的显示功能和全中文的结构设计，并配以丰富多彩、自然友好的界面显示，使学生在使用时被深深地吸引，从而能够激发学生学习的兴趣和动力。模拟演示功能更为真实可靠，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同监控要求。其中程序语法诊断和模拟示教功能可以使学生进行人机交互式学习。即由学生输入NC程序，在模拟运行过程中，系统能及时提供错误信息显示、刀具相对移动轨迹以及最终加工的立体效果，学生经过简单判断就能发现和修改NC程序的错误。当程序执行时，程序段、坐标值、出错信息以及工件与刀具的相对移动的切削过程同时显示在同一窗口内，使操作者能够一目了然，随时监控机床运行的状态，体验真实的加工过程。该系统具有机床规格大小设置功能，可定义刀具形状、切削用量，如数控铣床上钻头、镗刀、球头刀、圆角刀，数控车床上的外圆刀、镗刀、切刀、螺纹刀；可以实时监控刀具加工轨迹及图形缩放控制；可显示机床外形并具有关门保护、零件加工后的测量和保存视窗作业的功能。
在使用计算机技术和数控加工仿真系统时，可以通过投影仪把数控机床的操作过程同时展现给所有的学生，学生可以跟着老师一起做，减少了老师的重复劳动，增加了学生的练习机会，同时防止一些误操作造成机床的非正常损耗，避免一些安全隐患。学生通过数控加工仿真系统输入加工程序，并检测加工方法和程序的正确性，减少了工件加工时辅助操作的时间，也减少了材料和刀具的非正常损耗。
三、数控实训教学的具体方法
技能是通过不断的实践总结出来的，学生只有不断做出合格的工件，才能提高数控加工技能。数控机床、计算机技术和数控加工仿真需要合理的配合，才能提高数控实训的教学质量，同时降低数控实训教学的成本，又可以提高老师的教学水平和减少老师的劳动强度。
首先以一个45人的班为例来配置教学设备。根据大量的观察，当学生拿到新的加工图纸后，从识图、分析加工方法、编辑加工程序，到数控加工仿真系统上加工出合格的工件为止，所需要的人均时间是四个小时。当加工方法和程序正确后，做一个合格的工件的人均时间在三十分钟左右。由此得出配置一个工种所需要的设备是数控机床六台、学生用的计算机45台、老师用的计算机1台、投影仪1台、数控加工仿真系统46个点和一些网络设备。这个配置的总价远远小于10台数控机床的总价，而且45人除以10台数控机床是4.5人/台，每台机床的人数较多。
其次是场地的安排，6台数控机床和一个多媒体教室必须安排在一起，教室里是投影仪和计算机，45台学生用的计算机与教师用的计算机进行联网，教师用的计算机与6台数控机床进行联网，这样教师可以通过教师用的计算机来监控学生用的计算机，学生的程序可通过学生用的计算机传给教师用的计算机，再通过教师用的计算机传入到数控机床的数控系统里。
最后是教学安排，由于多媒体教室和6台数控机床相邻，可以将数控加工工艺与数控实训合在一起，成为数控加工的一体化教学，数控加工的原理可以通过课件和数控仿真软件完美地展现出来，让学生更容易理解。数控机床的操作可通过多媒体教室和数控加工仿真系统详细地讲解和演示，学生通过计算机和数控加工仿真系统反复地进行操作。而且操作失误有提示，也不会因为误操作造成数控机床非正常的损耗。当有的学生先在数控加工仿真系统上能完成正确的操作过程，就可以先上数控机床操作，而且熟悉数控机床操作的速度也很快。在做工件时，先在数控加工仿真系统上加工出合格的工件，然后再通过网络传入到数控机床的数控系统里，装好刀具和工件，对刀，加工出合格的工件。可以避免输程序、检测程序和一些操作方法不熟练等占用使用机床的时间，使每个学生实际做工件的时间增多，同时提高了学生做出合格工件的能力，加强了学生分析数控机床加工方法的能力和编程的能力。
通过将计算机技术和数控加工仿真系统融入到数控实训教学中，可以使我们的教学质量有一个质的飞跃，同时可以减少设备投入的资金，减少生产实习中机床的非正常损耗，减少材料和刀具的使用量，减少教师的劳动强度，提高了学生操作机床的安全系数。
（作者单位：广东省工商高级技工学校）