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數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件在數(shù)控教學(xué)和鑒定中的應(yīng)用研究
摘要:本文從探索數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的在數(shù)控教學(xué)與鑒定中應(yīng)用研究的角度,闡述了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件在教學(xué)和鑒定中的應(yīng)用方法,并針對(duì)在數(shù)控教學(xué)應(yīng)用中存在的問(wèn)題提出了應(yīng)對(duì)措施,體現(xiàn)了數(shù)控教學(xué)中的一種新的現(xiàn)代教育理念、教學(xué)方法和教學(xué)模式。
關(guān)鍵詞:數(shù)控教學(xué) 數(shù)控加工仿真軟件 鑒定 應(yīng)用
全球知識(shí)經(jīng)濟(jì)的發(fā)展,使機(jī)械工程成為一個(gè)跨越機(jī)械、電子、計(jì)算機(jī)、信息、控制、管理以及經(jīng)濟(jì)等多學(xué)科的綜合技術(shù)應(yīng)用學(xué)科,數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)應(yīng)運(yùn)而生,這對(duì)傳統(tǒng)意義上的機(jī)械加工專(zhuān)業(yè)教育提出了新的更高的要求。株洲技術(shù)學(xué)院抓住機(jī)遇,銳意改革,積極探索數(shù)控加工專(zhuān)業(yè)技術(shù)人才的培養(yǎng)新模式,著力培養(yǎng)中級(jí)、高級(jí)各層次的寬厚型、復(fù)合型、開(kāi)放型和技能型的數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)人才,為國(guó)家經(jīng)濟(jì)建設(shè)輸送一大批應(yīng)用型技能型人才。
我院自2000年起,開(kāi)始培養(yǎng)數(shù)控加工專(zhuān)業(yè)的學(xué)生,率先革新專(zhuān)業(yè)學(xué)科教學(xué)內(nèi)容,積極進(jìn)行數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式的改革及數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在數(shù)控教學(xué)與鑒定中的應(yīng)用研究,取得了良好的教學(xué)和鑒定效果,受到了學(xué)生、家長(zhǎng)及社會(huì)的歡迎,使數(shù)控專(zhuān)業(yè)成為我院的拳頭專(zhuān)業(yè)之一,數(shù)控專(zhuān)業(yè)的學(xué)生占我院三千學(xué)生總?cè)藬?shù)的三分之一,用以滿(mǎn)足數(shù)控加工人才的培養(yǎng)的社會(huì)之急需。
一.問(wèn)題的提出:
隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控加工技術(shù)正在得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)控人才成為勞動(dòng)力市埸急需的人才,如何盡快地培養(yǎng)出滿(mǎn)足市場(chǎng)需要、掌握數(shù)控機(jī)床編程知識(shí)和操作技術(shù)的數(shù)控技能型人才成為數(shù)控教學(xué)工作者必須研究的問(wèn)題。作為數(shù)控編程與操作的專(zhuān)業(yè)教師,深感如何將數(shù)控編程教學(xué)與數(shù)控機(jī)床操作實(shí)踐有機(jī)地結(jié)合起來(lái)是值得我們認(rèn)真探討與研究的。
由于數(shù)控機(jī)床是一種新型工藝裝備,故數(shù)控技術(shù)工人的培養(yǎng)和數(shù)控機(jī)床的教學(xué)還處在剛剛起步的狀態(tài),如何利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)和鑒定更是處在探索階段,因此有必要對(duì)數(shù)控教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)方法的完善進(jìn)行有益的探索,創(chuàng)新數(shù)控專(zhuān)業(yè)的職業(yè)技能鑒定的工作方法,建立一套完整的數(shù)控教學(xué)與鑒定新體系。
數(shù)控機(jī)床屬于高科技產(chǎn)品,品種多價(jià)格高,一臺(tái)數(shù)控車(chē)床或數(shù)控銑床一般需二三十萬(wàn),一臺(tái)數(shù)控加工中心也是少則幾十萬(wàn)多則幾百萬(wàn)。數(shù)控機(jī)床的操作訓(xùn)練若完全依賴(lài)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)作訓(xùn)練,投入大消耗多成本高,即使是實(shí)力雄厚的培訓(xùn)院校和企業(yè)既無(wú)必要也無(wú)力承擔(dān)起此種消耗與投入。因此探索一種新的數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式來(lái)達(dá)到投入少、見(jiàn)效快、培養(yǎng)的學(xué)生適應(yīng)性強(qiáng)、企業(yè)歡迎的教學(xué)模式勢(shì)在必然,這種教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)既區(qū)別于傳統(tǒng)的機(jī)械加工培養(yǎng)模式又與一般的機(jī)電專(zhuān)業(yè)有不同。運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)教學(xué)是解決這一問(wèn)題的重要途徑。它既能解決學(xué)生實(shí)習(xí)時(shí)不熟悉數(shù)控系統(tǒng)操作及控制面板的問(wèn)題,又可以大大提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣,還能提高學(xué)生的編程能力及對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力,是一種有效地進(jìn)行數(shù)控實(shí)習(xí)的前期教學(xué)的一種良好嘗試,也是進(jìn)行數(shù)控機(jī)床專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能考核的一種有效的手段。
二.?dāng)?shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式的確定:
職業(yè)技術(shù)教育的數(shù)控加工技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)的職業(yè)培訓(xùn)是使學(xué)生獲得數(shù)控技術(shù)應(yīng)用專(zhuān)業(yè)職業(yè)技能,獲得利用這種專(zhuān)業(yè)技能生存與發(fā)展所需要的保障,即學(xué)到一種先進(jìn)的為社會(huì)所急需的謀生的技能。為此,我們對(duì)數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)的教學(xué)模式進(jìn)行了積極的探索與研究,旨在建立一整套適應(yīng)教學(xué)和鑒定的合理完善的數(shù)控機(jī)床專(zhuān)業(yè)的培訓(xùn)及鑒定的體系。我們的指導(dǎo)思想和目標(biāo)是:
1.全面改革數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式,實(shí)現(xiàn)兩個(gè)轉(zhuǎn)變,即將理論教學(xué)為主向理論教學(xué)與技能訓(xùn)練并重的轉(zhuǎn)變,將技能訓(xùn)練的純操作與純消耗向運(yùn)用數(shù)控仿真系統(tǒng)檢驗(yàn)編程效果結(jié)合數(shù)控機(jī)床進(jìn)行訓(xùn)練的轉(zhuǎn)變;
2.改變?cè)械氖谡n內(nèi)容和方法,將傳統(tǒng)的機(jī)加工工專(zhuān)業(yè)的教學(xué)內(nèi)容加以整合,充實(shí)數(shù)控加工技術(shù)相關(guān)的必不可少的教學(xué)內(nèi)容,輔以一系列計(jì)算機(jī)輔助的多媒體教學(xué)手段;同時(shí)全面改革數(shù)控編程與操作課程的教學(xué)內(nèi)容與方法,變傳統(tǒng)教學(xué)方法為現(xiàn)代教學(xué)方法、變空對(duì)空編程為培養(yǎng)綜合編程能力即時(shí)檢驗(yàn)編程效果的方法;
3.擯棄演示性編程,建立包括常規(guī)編程、綜合性編程、設(shè)計(jì)性編程、實(shí)用性編程在內(nèi)的編程體系,提高學(xué)生的動(dòng)手動(dòng)腦能力,為塑造具有實(shí)用性、創(chuàng)造性精神的中、高級(jí)數(shù)控編程與操作技能型人才打下扎實(shí)的基礎(chǔ)。
4、拓寬學(xué)生的就業(yè)能力,使他們能很快適應(yīng)不同企業(yè)不同數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床的操作或編程,有較強(qiáng)的工藝和現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的處理能力,有較強(qiáng)的計(jì)算機(jī)設(shè)計(jì)與制造應(yīng)用能力。
我們的具體做法是:
(一)、正確確定數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)的專(zhuān)業(yè)位置:
1、數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域職業(yè)崗位的定位:
數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域一般主要有以下職業(yè)崗位:普通機(jī)床及數(shù)控機(jī)床操作人員、數(shù)控編程工藝人員、數(shù)控設(shè)備維修人員、數(shù)控設(shè)備營(yíng)銷(xiāo)人員、模具設(shè)計(jì)與制造人員。
根據(jù)數(shù)控人才市場(chǎng)需求的調(diào)研情況,結(jié)合中技及中職、高技及高職教育的特點(diǎn)與定位,本專(zhuān)業(yè)主要定位為:培養(yǎng)崗位適應(yīng)性較強(qiáng)的、緊缺性較大的、具有一定加工工藝知識(shí)和數(shù)控加工操作、編程技能兼有普通機(jī)床操作技能、CAD繪圖技能的 “技術(shù)技能型”人才。
修業(yè)年限與層次:初中畢業(yè)三年(中職、中技)、初中畢業(yè)五年(高職、高技)、高中畢業(yè)三年(高職、高技)。
培養(yǎng)目標(biāo):本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域方向面向制造業(yè),培養(yǎng)德、智、體、美全面發(fā)展,具有與本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域方向相適應(yīng)的文化水平與素質(zhì)、良好的職業(yè)道德和創(chuàng)新精神,掌握本專(zhuān)業(yè)領(lǐng)域方向的技術(shù)知識(shí),具備相應(yīng)實(shí)踐技能以及較強(qiáng)的實(shí)際工作能力,掌握數(shù)控機(jī)床的工作原理和結(jié)構(gòu)知識(shí),掌握主要數(shù)控系統(tǒng)的特點(diǎn)、具有一定數(shù)控加工工藝知識(shí),具備普通機(jī)床操作、數(shù)控機(jī)床的操作、手工編程、自動(dòng)編程、CAD繪圖能力。能夠獲得國(guó)家數(shù)控車(chē)工、或數(shù)控銑工中級(jí)即四級(jí)(高技為高級(jí)即三級(jí))CAD中級(jí)(或高級(jí))職業(yè)資格證書(shū)。
職業(yè)面向:主要就業(yè)崗位為:數(shù)控加工工藝與數(shù)控加工程序編制;數(shù)控機(jī)床的操作
其它就業(yè)崗位:普通機(jī)床的操作、CAD繪圖員、CAD/CAM軟件應(yīng)用;數(shù)控系統(tǒng)或設(shè)備的銷(xiāo)售與技術(shù)服務(wù)工作;車(chē)間生產(chǎn)組織與管理工作。
2、數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)教學(xué)模式的確定:數(shù)控加工應(yīng)用技術(shù)教學(xué)模式應(yīng)當(dāng)是既與傳統(tǒng)的機(jī)加工專(zhuān)業(yè)有所相同,又與其有所區(qū)別新型教學(xué)模式。在教學(xué)模式的運(yùn)用時(shí)我們綜合參考了德國(guó)的教育模式。德國(guó)沒(méi)有CNC技術(shù)應(yīng)用這個(gè)專(zhuān)業(yè),他們統(tǒng)稱(chēng)為金屬切削技術(shù)工。CNC技術(shù)需要相應(yīng)的理論知識(shí)和金屬加工的實(shí)訓(xùn)經(jīng)驗(yàn)與技能作為基礎(chǔ)。因此學(xué)生在學(xué)習(xí)CNC技術(shù)之前除完成專(zhuān)業(yè)制圖、專(zhuān)業(yè)數(shù)學(xué)、機(jī)制工藝、金屬工藝學(xué)等課程的學(xué)習(xí)之外,還要完成大量的鉗工、車(chē)工、銑工等機(jī)加工實(shí)習(xí)。
因此,我們考慮該專(zhuān)業(yè)知識(shí)體系與傳統(tǒng)機(jī)加工專(zhuān)業(yè)相同之處是基礎(chǔ)課、專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)課及專(zhuān)業(yè)課,不同之處在于專(zhuān)業(yè)課中增加數(shù)控加工工藝學(xué)、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控編程與操作、CAD、MASTERCAM(或其它CAM)等相關(guān)課程;在進(jìn)行數(shù)控編程與操作課程的理論和技能訓(xùn)練教學(xué)過(guò)程中應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行輔助教學(xué)。理論學(xué)習(xí)與技能訓(xùn)練理論學(xué)習(xí)課時(shí)比是1:1。技能操作訓(xùn)練分成三大模塊:普通機(jī)床操作模塊、數(shù)控機(jī)床操作模塊及綜合實(shí)訓(xùn)模塊。技能操作訓(xùn)練中,普通機(jī)床操作模塊、數(shù)控機(jī)床操作模塊及綜合實(shí)訓(xùn)模塊的訓(xùn)練時(shí)間之比為3:2:1。由于學(xué)生將分配至不同的工廠(chǎng),將來(lái)使用的數(shù)控系統(tǒng)也不同,為了盡可能在有限的時(shí)間內(nèi)教會(huì)學(xué)生各種數(shù)控系統(tǒng),我們不僅教會(huì)學(xué)生一般性的數(shù)控編程的理論知識(shí),訓(xùn)練學(xué)生進(jìn)行數(shù)控編程而且在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)上對(duì)應(yīng)用較多的FANUC數(shù)控系統(tǒng)、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)等進(jìn)行模擬加工,而后再按要求在CNC機(jī)床上驗(yàn)證程序的正確性與合理性,熟悉數(shù)控加工機(jī)床的加工技巧與加工中問(wèn)題的處理及加工方法的應(yīng)用,以求加工出符合圖紙要求的高質(zhì)量的零件。
三.?dāng)?shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用:
(一)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的選用:
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的軟件形式很多,有的是數(shù)控機(jī)床本身自帶的仿真系統(tǒng),但這種數(shù)控機(jī)床的仿真系統(tǒng)在教學(xué)中局限性較大,不適于教師教學(xué)和學(xué)生訓(xùn)練;還有的是一些先構(gòu)圖而后自動(dòng)編程仿真軟件,也不適應(yīng)手工編程教學(xué)的要求;其它如德國(guó)的DIANOGOR軟件雖可對(duì)所編的程序進(jìn)行檢驗(yàn)但操作較為麻煩,且所能適應(yīng)的數(shù)控系統(tǒng)和數(shù)控機(jī)床不多,不能對(duì)學(xué)生進(jìn)行對(duì)刀訓(xùn)練和操作面板的應(yīng)用訓(xùn)練。國(guó)內(nèi)還有其它幾種數(shù)控加工仿真軟件,但都有一些不盡人意之處。幾經(jīng)比較,最終我們選擇了上海宇龍公司數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的教學(xué)軟件。該軟件是源自美國(guó)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真軟件,是一種富有價(jià)值的教學(xué)輔助工具,它可以實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心和數(shù)控車(chē)床加工零件全過(guò)程的仿真,其中包括毛坯定義、夾具刀具定義與選用,零件基準(zhǔn)測(cè)量和設(shè)置,數(shù)控程序輸入、編輯和調(diào)試,擁有FANUC數(shù)控系統(tǒng)、SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)等多種數(shù)控系統(tǒng),具有多系統(tǒng)、多機(jī)床、多零件的加工仿真模擬功能,該軟件具有獨(dú)創(chuàng)性,達(dá)到了國(guó)際、國(guó)內(nèi)領(lǐng)先水平。
(二)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法:
如何運(yùn)用這套軟件進(jìn)行教學(xué)呢,我們?cè)诮虒W(xué)中主要從以下幾個(gè)方面進(jìn)行探索與實(shí)踐。
1.靈活應(yīng)用教學(xué)方法,課堂教學(xué)中變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)
現(xiàn)在,由于大部分學(xué)習(xí)基礎(chǔ)好的學(xué)生選擇上大學(xué),職業(yè)技術(shù)院校教師教學(xué)很困難 ,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已很難使學(xué)生接受,因此,利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。數(shù)控專(zhuān)業(yè)教師應(yīng)有較高的教學(xué)水平和教學(xué)能力,有較強(qiáng)的數(shù)控職業(yè)能力即數(shù)控編程能力、工藝處理能力、實(shí)際動(dòng)手能力、自動(dòng)編程能力,能較為嫻熟地運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法,在課堂教學(xué)真正體現(xiàn)學(xué)生為主體 ,突出顯示學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng),變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。在教學(xué)過(guò)程中,教師起引導(dǎo)作用,即對(duì)學(xué)生活動(dòng)中遇到困難或無(wú)法下手的問(wèn)題進(jìn)行引導(dǎo)、講解。課堂教學(xué)中每節(jié)課的知識(shí)點(diǎn)盡可能集中,深入淺出,便于學(xué)生掌握編程方法與技巧。
2、恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng),充分發(fā)揮其課堂教學(xué)中的作用
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)課程,還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。教師應(yīng)十分重視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的在教學(xué)中的應(yīng)用方法,擺正數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置,既不能完全依賴(lài)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用,也不能在教學(xué)中教師唱獨(dú)角戲采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用,應(yīng)該科學(xué)地、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。
數(shù)控編程與操作是理論、實(shí)踐性均很強(qiáng)的課程,它應(yīng)該是在已完成其它專(zhuān)業(yè)基礎(chǔ)理論教學(xué)、專(zhuān)業(yè)教學(xué)(包括普通機(jī)床的加工工藝數(shù)控機(jī)床的加工工藝等)以及完成了約30周普通機(jī)床技能訓(xùn)練的基礎(chǔ)上進(jìn)行的,教學(xué)中應(yīng)妥善安排該課程課堂教學(xué)與上機(jī)仿真教學(xué)的課時(shí)比例,一般為1:1,總學(xué)時(shí)約為160-240學(xué)時(shí)左右(可根據(jù)學(xué)生層次適當(dāng)調(diào)整課時(shí))。教師在數(shù)控編程與操作的課堂教學(xué)中應(yīng)重點(diǎn)解決編程方法并進(jìn)一步強(qiáng)調(diào)在編程中工藝問(wèn)題的處理,學(xué)生上機(jī)則利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)解決程序校驗(yàn)以及不同系統(tǒng)不同機(jī)床的操作問(wèn)題,每次上機(jī)學(xué)生都有明確的課題,在上機(jī)前教師應(yīng)利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的示教模式或利用教學(xué)投影儀進(jìn)行操作演示,并在學(xué)生上機(jī)中進(jìn)行巡回指導(dǎo),學(xué)生在計(jì)算機(jī)上應(yīng)用數(shù)控加工仿真軟件進(jìn)行編程與操作,既可使學(xué)生更快更好地掌握數(shù)控專(zhuān)業(yè)技能,又培養(yǎng)了學(xué)生自學(xué)能力、解決實(shí)際問(wèn)題的能力、創(chuàng)造力、獨(dú)立工作能力和團(tuán)隊(duì)協(xié)作的能力。
3、科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容,循序漸近掌握數(shù)控編程與操作技巧
在教學(xué)過(guò)程中教學(xué)內(nèi)容的安排分為三個(gè)模塊。其一為基礎(chǔ)模塊,主要講解與訓(xùn)練最常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控車(chē)床、數(shù)控銑床、數(shù)控加工中心的編程方法、操作及應(yīng)用,這一模塊是教學(xué)重點(diǎn),必須使學(xué)生熟練掌握,靈活應(yīng)用:其二為提高模塊,主要講解與訓(xùn)練SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的三種機(jī)床的編程與操作,以幫助學(xué)生進(jìn)一步加強(qiáng)不同在數(shù)控系統(tǒng)下對(duì)不同數(shù)控機(jī)床的編程方法的理解與應(yīng)用能力:模塊三為拓展模塊,主要講解國(guó)產(chǎn)數(shù)控?cái)?shù)控系統(tǒng)中的華中數(shù)控系統(tǒng)和廣州數(shù)控系統(tǒng)中的數(shù)控車(chē)床的編程與操作方法,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,提高學(xué)生對(duì)不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作能力。這三個(gè)模塊的教學(xué)可根據(jù)學(xué)生不同層次進(jìn)行安排,中專(zhuān)中技層次難度較低,高技大專(zhuān)層次難度稍大,三個(gè)模塊課時(shí)較多。這樣,學(xué)生在從業(yè)時(shí)能夠信心十足的面對(duì)所操作的數(shù)控機(jī)床,較快適應(yīng)所從事的工作。
4、正確進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)和自覺(jué)性
教學(xué)時(shí)所進(jìn)行的教學(xué)評(píng)價(jià)包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、學(xué)生相互之間的評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。上機(jī)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控編程與操作練習(xí)時(shí)以教師評(píng)價(jià)為主,對(duì)每次的練習(xí)成績(jī)及時(shí)登記。評(píng)價(jià)方法包括口頭評(píng)價(jià)和試題測(cè)評(píng),而試題測(cè)評(píng)方法包括課題測(cè)評(píng)及期末測(cè)評(píng)。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行口頭評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)注意方式和語(yǔ)言的選擇,對(duì)做得不好的學(xué)生不采用直接批評(píng)的方法,只是指出該學(xué)生哪些地方做得好,哪些不太好,應(yīng)如何改進(jìn);對(duì)于比較差的學(xué)生稱(chēng)為“比較弱一點(diǎn)的學(xué)生”。 課堂測(cè)試應(yīng)有較強(qiáng)的目的性,不是難為學(xué)生,而是通過(guò)對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試,來(lái)提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)、學(xué)習(xí)熱情,學(xué)習(xí)的自覺(jué)性和自信心,因此,測(cè)試題應(yīng)與課堂教學(xué)、上機(jī)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的練習(xí)要求相適應(yīng)?记暗膹(fù)習(xí)應(yīng)有較強(qiáng)的的目的性,不應(yīng)超出范圍,課程的總評(píng)成績(jī)不過(guò)分注重一次期末考試結(jié)果,而是更多地、客觀(guān)地關(guān)注學(xué)生在整個(gè)學(xué)習(xí)過(guò)程中的學(xué)習(xí)效果。教師在教學(xué)中有明確的教學(xué)目的,逐個(gè)系統(tǒng)、逐種機(jī)床進(jìn)行講解及安排練習(xí),因人施教,因材施教,恰到好處。
四、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在職業(yè)技能鑒定中的應(yīng)用:
?我學(xué)院對(duì)學(xué)生實(shí)行兩種考核方式:一是作為課程教學(xué)和專(zhuān)業(yè)技能培訓(xùn)的教學(xué)計(jì)劃內(nèi)考核,成績(jī)合格者相應(yīng)層次的畢業(yè)證:二是要求所有畢業(yè)學(xué)生均參加由我院職業(yè)技能鑒定站組織、省市職業(yè)技能鑒定中心督查指導(dǎo)認(rèn)定的國(guó)家職業(yè)資格三、四級(jí)(原中、高級(jí))技能鑒定。我院職業(yè)技能鑒定站每年承擔(dān)了較為繁重的職業(yè)技能鑒定任務(wù),包括本學(xué)院上千名畢業(yè)生和社會(huì)上近千名需鑒定的高級(jí)操作工、技師及高級(jí)技師,其中數(shù)控車(chē)工、數(shù)控銑工及數(shù)控加工中心操作工每年約需鑒定幾百人,鑒定規(guī)模較大、鑒定人數(shù)多。如何使鑒定質(zhì)量既達(dá)到國(guó)家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)、保證鑒定質(zhì)量、獲得社會(huì)的承認(rèn),使鑒定通過(guò)者知識(shí)結(jié)構(gòu)滿(mǎn)足企業(yè)的用人要求,又降低鑒定成本和鑒定難度,對(duì)此我們也作了一些有效的嘗試。
數(shù)控操作工按國(guó)家職業(yè)技能鑒定標(biāo)準(zhǔn)分成兩大內(nèi)容:理論考核和技能考核。其中技能考核分成五個(gè)模塊:即數(shù)控機(jī)床操作(利用手工編程加工實(shí)際零件)、工藝編制、CAD計(jì)算機(jī)繪圖、數(shù)控機(jī)床現(xiàn)場(chǎng)排故分析與講解、CAM自動(dòng)編程模塊。數(shù)控機(jī)床三、四級(jí)操作工技能考核僅考核其中第一模塊即手工編程加工零件的數(shù)控機(jī)床操作模塊。如果按常規(guī)考核將技能操作考核模塊全部安排在數(shù)控機(jī)床上進(jìn)行,一般需占用數(shù)控機(jī)床4-6小時(shí)。我們采用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件輔助考試,考生拿到所考核的零件圖紙后,先在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的數(shù)控車(chē)(或銑)床上手工編程,檢驗(yàn)合格后將程序通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸送入數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工,這樣減少了在機(jī)床上手工編程、輸入程序、校驗(yàn)程序、仿真加工的時(shí)間,占用數(shù)控機(jī)床僅約2小時(shí)左右,使占機(jī)時(shí)間至少縮短50%,鑒定效率大為提高,同時(shí)也大大提高了鑒定時(shí)的安全性。為了減少刀具和材料的消耗、進(jìn)一步縮短上數(shù)控機(jī)床操作時(shí)間,也可將操作題目分成兩個(gè)零件,將難度大的零件用手工編程在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)上模擬加工即可,而將難度較小、用材較少的零件模擬仿真后再在數(shù)控機(jī)床上加工。
五、數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用效果存在的問(wèn)題及解決的方法
(一) 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用效果
1、理論教學(xué)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣
在引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應(yīng)用軟件之前,數(shù)控編程與操作課程與其他課程教學(xué)模式相同,主要是課堂教學(xué),學(xué)生對(duì)自己所編的程序正確與否是通過(guò)教師批改作業(yè)來(lái)知曉的。這種方法教師檢查程序需逐個(gè)程序段進(jìn)行查閱,內(nèi)容多而十分麻煩,一些在數(shù)控機(jī)床上常常無(wú)法通過(guò)的書(shū)寫(xiě)錯(cuò)誤也不易查出,而這些問(wèn)題的解決在實(shí)際數(shù)控編程中是十分重要的。至于數(shù)控操作問(wèn)題,在黑板上講各按鍵的作用、名稱(chēng)與使用更是一件費(fèi)力不討好的事,習(xí)者枯燥,教者乏味。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)以后,學(xué)生所編程序可以直接在計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的模擬加工演示,對(duì)程序編寫(xiě)和書(shū)寫(xiě)的錯(cuò)誤能直接看出,機(jī)床操作面板的使用與零件的加工過(guò)程也和實(shí)際加工情況十分相似,學(xué)生可以從任意角度觀(guān)察數(shù)控機(jī)床加工過(guò)程,毛坯加工為成品的過(guò)程歷歷在目,直觀(guān)形象,便于學(xué)習(xí)與掌握,編程與操作的作業(yè)可以直接在計(jì)算機(jī)上檢查,每次有檢查,次次有結(jié)果,使學(xué)生對(duì)這門(mén)課程有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣,常常是剛上完這一堂課又急切地盼望著下一堂課的到來(lái),甚至提出增加課時(shí),學(xué)生的學(xué)習(xí)主動(dòng)性與積極性大為提高。
2、技能訓(xùn)練與鑒定應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以降低訓(xùn)練成本提高訓(xùn)練效率和安全性
數(shù)控機(jī)床是一種較為昂貴的機(jī)電一體化的新型設(shè)備,如果初學(xué)時(shí)就讓學(xué)生直接在數(shù)控機(jī)床上操作,可能出現(xiàn)撞壞車(chē)刀、損壞工件與機(jī)床、浪費(fèi)材料等現(xiàn)象,甚至因操作失誤對(duì)學(xué)生造成人身危害。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行技能操作與鑒定,可以大大降低訓(xùn)練與鑒定的消耗,約50個(gè)機(jī)位的計(jì)算機(jī)包括50個(gè)結(jié)點(diǎn)的正版數(shù)控加工仿真軟件,所需費(fèi)用相當(dāng)于一臺(tái)三十萬(wàn)元的數(shù)控機(jī)床,卻能解決50-150個(gè)學(xué)生的初階段的技能訓(xùn)練問(wèn)題,學(xué)生可以輕松對(duì)實(shí)習(xí)過(guò)程進(jìn)行初始化,對(duì)未能完成的實(shí)習(xí)實(shí)行狀態(tài)存貯,對(duì)已完成的實(shí)習(xí)課題進(jìn)行調(diào)入回顧,而后再進(jìn)行幾次實(shí)際操作就能達(dá)到事半功倍的效果,大大提高了實(shí)習(xí)效率降低了實(shí)習(xí)成本;鑒定中應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以減少考生占用數(shù)控機(jī)床的時(shí)間約50%,考生可以將編程與程序校驗(yàn)時(shí)間放在計(jì)算機(jī)上完成,然后通過(guò)數(shù)據(jù)傳輸將所編程序輸入數(shù)控機(jī)床,對(duì)零件進(jìn)行加工,安全性和鑒定效率均大為提高。
(二)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在應(yīng)用中存在的負(fù)面效應(yīng)及應(yīng)對(duì)的方法
數(shù)控加工仿真系統(tǒng)是一種模擬教學(xué)應(yīng)用軟件,它不能也不可能全盤(pán)代替教學(xué),尤其是技能訓(xùn)練。如果教師一味地依賴(lài)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)而將學(xué)生放任自流,必將會(huì)引起一些負(fù)面效應(yīng),為了將這些負(fù)面效應(yīng)的影響減少到最低程度,我們應(yīng)拿出切實(shí)可行的應(yīng)對(duì)的方法。
首先,數(shù)控加工仿真系統(tǒng)只是加工過(guò)程的模擬并非真實(shí)加工過(guò)程,它無(wú)法代替學(xué)生在真實(shí)切削加工的實(shí)際感受,尤其是切削用量的選擇,它無(wú)法進(jìn)行控制,只能對(duì)切削深度過(guò)大時(shí)加以限制。因此,學(xué)生在應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行編程與操作訓(xùn)練時(shí),往往容易忽視切削用量的選擇、數(shù)控刀具的選用、零件的裝夾方法,而這些程序一旦應(yīng)用在實(shí)際中便可能出現(xiàn)打刀或影響實(shí)際零件的加工質(zhì)量、降低生產(chǎn)效率等問(wèn)題;對(duì)此教師應(yīng)引起足夠的重視。可以通過(guò)在應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)對(duì)學(xué)生進(jìn)行初期訓(xùn)練前,學(xué)生已進(jìn)行30周機(jī)床加工,學(xué)生已學(xué)會(huì)刃磨車(chē)刀,熟悉機(jī)床加工的各種方法及切削用量的選擇技巧,已建立了較為扎實(shí)的機(jī)械加工的感性認(rèn)識(shí),加之后階段的實(shí)際數(shù)控機(jī)床的操作訓(xùn)練、綜合課題的訓(xùn)練,以及畢業(yè)前的到對(duì)口企業(yè)的數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)來(lái)解決,方可彌補(bǔ)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)的這一缺陷。
其次,我國(guó)的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件的設(shè)計(jì)與應(yīng)用尚處在剛剛起步的階段,與國(guó)外一些較為成熟的職業(yè)技術(shù)教育數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件相比還有一些差距,仍有不少亟待完善之處,有些指令無(wú)法執(zhí)行,使學(xué)生對(duì)編程理論產(chǎn)生疑惑而無(wú)所適從,這就對(duì)它的使用范圍有所限制,任課教師應(yīng)該熟悉這一差別,及時(shí)加以說(shuō)明,并積極與數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件設(shè)計(jì)方進(jìn)行聯(lián)系以便及時(shí)予以改進(jìn)。
其三,在利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件進(jìn)行技能訓(xùn)練時(shí)容易使學(xué)生對(duì)計(jì)算機(jī)產(chǎn)生依賴(lài)心理,沉迷于仿真加工,而疏于上數(shù)控機(jī)床操作。個(gè)別學(xué)生甚至趁老師不注意上網(wǎng)或玩電游。這就要求數(shù)控實(shí)訓(xùn)教師提高管理能力和教學(xué)水平,合理分組科學(xué)安排應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件進(jìn)行技能訓(xùn)練的時(shí)間,仿真訓(xùn)練與操作訓(xùn)練在后階段應(yīng)穿插進(jìn)行,科學(xué)管理就可將這一負(fù)面效應(yīng)減少到最低程度。
總之,數(shù)控加工仿真軟件在教學(xué)和鑒定中的應(yīng)用尚在起步與研究探索階段,只要積極思考在應(yīng)用中產(chǎn)生的問(wèn)題,主動(dòng)采取應(yīng)對(duì)措施,我們正確發(fā)揮其在教學(xué)和鑒定中的作用,就一定能收到事半功倍的效果。
Study on the software of numerical control maching imitating truth system in the use of teaching and survey
Zhang Lu-Qing
The article , on the aspect of questing study on the software of numerical control maching imitating truth system in the use of teaching and survey , explicates
the using method on the software of numerical control maching imitating truth system in the use of teaching and survey , advances the means according to the questions in the numetical control teaching , and embodies a new modern thought of education, teaching way and mode .
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