高职院校数控技术专业教学探析

0引言

高职院校数控专业课程中《数控加工与编程》是该专业的核心课程，也是专业课程教学的重点和难点所在，该课程由课堂教学和实践两个环节构成。传统的课堂教学环节主要用于讲授数控加工代码的作用和功能以及常见的加工方法和编程技巧。实践教学环节主要使学生掌握操作数控机床进行数控加工的能力。高职院校学生在课堂教学中通常难以掌握学习要点，对数控加工所用各类代码的掌握不够全面，不熟悉数控编程流程和方法，导致在后续的实践教学中困难重重，影响教学进度，浪费教学资源。本文借助VERICUT软件采用的虚拟加工方法对传统的数控加工与编程课程教学方法进行改进，使学生在课堂教学中切身体会实际加工环境、加工方法和加工步骤，提高实训教学效率和实训质量。

1虚拟加工技术现状分析

虚拟加工技术是以计算机技术为核心，用计算机辅助加工技术来模拟实际机械加工过程的的一种现代化加工方法。在对产品几何参数、材料物理性能、切削参数和加工物理过程进行有效整合后，经过适当的建模和刀具选择，可以对整个机械加工过程进行全真模拟，通常用于初学者学习机械加工过程中各代码的功能并自主编制程序进行模拟加工，专业加工人员常采用虚拟加工方法来测试数控程序是否合理。总体而言虚拟加工方法具有如下特点：①虚拟加工技术采用计算机辅助加工的方式对机械加工过程进行动力学建模、仿真和优化分析，仿真时间短，有助于工程人员快速验证数控程序的有效性，并能在短时间内对多种数控程序进行校验。②为验证数控程序的可靠性、预测切削过程提供了强有力的工具，数控加工的操作人员可依托其功能对数控程序和加工工序进行有效调整，在保证产品质量的同时降低生产成本、提高生产效率。

2虚拟加工技术在数控加工课程教学中的应用

在VERICUT软件中建立常用机床模型，设置好相应的刀具、夹具、坐标系等参数。学生可利用其模拟各种数控代码的功能，并在实践环节在计算机上对数控代码进行模拟加工。总体而言虚拟加工技术在《数控加工与编程》课程中的应用主要表现在以下几个方面：①在数控加工与编程课程开始之前通过对虚拟加工的介绍，结合加工动画、现代化加工机床等高端设备引起学生的兴趣，让其意识到该课程对将来工作和生活的影响，增强他们自主学习的动力。②在数控加工与编程课程教学过程中，若纯粹的讲解各数控代码的功能，高职院校学生会觉得数控代码对应的加工过程太过抽象而难以理解。若在讲解每一个代码对应的功能时通过虚拟加工软件给出演示，并在PPT中插入该动作对应的动画，有助于学生消化吸收各代码的功能，并加强理解和记忆。③老师对每一环节的代码讲解完成后可以利用虚拟加工软件布置与教学环节对应的课后作业，使学生自行编制数控代码模拟某个具体的加工环节。让他们通过自己的操作去认真体会各代码对应的加工环节，使其进一步理解和掌握课堂教学的同时，增强其分析问题解决问题的能力。④数控加工课程都伴有实践环节，高职院校对应的数控机床资源有限，数控实践环节时间有限。在特定的时间内如何保证每一位同学都能获得较好的实践效果，是各高职院校数控实践环节亟待解决的问题。在数控实践环节引入虚拟加工技术，学生上机床操作前先到机房通过虚拟加工软件了解机床的构造，模拟真实加工过程，使其在上机操作之前对数控机床有足够的了解。对数控加工程序进行模拟，可以提前解决加工程序中存在的问题，使得实际加工过程更加顺利，从而节省加工时间，节约实习耗材。

3虚拟加工技术在数控加工课程教学中的优缺点

根据上述研究，可以发现在《数控加工与编程》课程教学与实践环节中适当增加虚拟加工的教学环节具有以下优点：①学生在VERICUT中可以看出各代码对应的机床动作、刀具路径等加工过程，将抽象的数控代码形象化，有助于学生理解各代码的功能，提高学习兴趣。②数控实践环节引入虚拟加工技术后，学生可以借助于VERICUT提前验证自己的加工程序，极大改善了上机操作时的出错率，提高了机床的使用效率，降低加工过程中的各类事故，合理利用资源的同时节省资实习耗材。③培养学生通过虚拟加工技术模拟数控代码的习惯，有助于其在实际工作中用于处理复杂的数控代码，提高其解决实际问题的能力。由于虚拟加工技术可以很好的解决学生学习过程中的很多问题，学生易过度依耐虚拟加工软件，以为数控程序不管有什么问题直接导入软件分析处理即可，从而忽视课堂教学。虚拟加工过程也需要一定的时间，多次盲目模拟会造成不必要的浪费，在实际教学过程中要时刻提醒学生加强对数控代码的掌握，尽量减少数控模拟时的出错次数。

4结束语

虚拟加工技术可使每个学生熟悉每个数控程序的加工过程，使《数控加工与编程》教学与实践环节更加容易，省时间、省材料、省设备投入，且消除了实际加工过程的安全因素。通过引入虚拟加工技术，学生既学习了相关专业课程的基本知识，又掌握了利用现代化加工方法来解决工程实际问题，拓展其知识面，提高其学习专业课程的兴趣。