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【摘 要】 本文指出学生在数控机床实训环节中易出事故、机床损耗严重、费用高等特点，介绍了数控加工仿真系统的产生并以哈尔滨技师学院机械技术系实施的五级分层次实习体系为依托，论述了数控加工仿真训练在实训中的作用，体现了数控专业教学中的一种新的现代教育理念、教学方法和教学模式。
【关键词】 技师学院 数控加工仿真 五级分层次实习体系
１前言
数控机床是一种机电一体化的新型设备，价格较之普通机床要昂贵得多。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大、消耗多、成本高。数控机床的系统多，型号多且更新较快，对学院而言是不可能将所有的系统配齐的，这样经常会出现学生在校期间所学的系统与工厂中不符的情况，使到了工厂后不能尽快适应机床。并且数控机床是自动运行的，学生在初学时，常常会由于在编程中的疏忽或操作中的失误造成刀具或机床的损坏，甚至造成人身危害。要想让学生完全掌握这门技能，必须能使每一个学生都实际的去操作机床，这又加大了学校的投入成本，并且需要更多的一体化教师来指导学生。基于上述问题，加重了各大职业院校对数控技术工人的培养难度。
２数控加工仿真系统的产生
随着计算技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。
它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。计算机数控仿真就是应用计算机技术及其仿真软件对数控机床整个操作加工过程进行模仿操作的一门新技术。运用计算机模拟仿真进行数控实训教学，可以为学校节约大量的实习经费和设备投资费。
当前国内较为著名和流行的有宇龙、宇航、斯沃、菲克和金银花等数控仿真软件，国外也有同类软件，如德国数控仿真软件Dialog、美国CGTech Vericut等类似产品。
３哈尔滨技师学院的五级分层次实习教学
我系根据我院实际教育资源情况，在数控机床加工专业建立了五级分层次实训体系：认识实习、仿真实习、模拟教学设备实习、校内生产设备实习、校外结合企业生产实习。
3.1认识实习。认识实习一般设定在新生入学第一学期，实训时间两周。内容是：①在一体化教室观看光碟，使学生对所从事的行业有一个全面的了解，增加学习兴趣和学习动力。②参观一体化教室设备和校内实训设备，演示金工模块、数控模块实际操作过程。为学员后部学习专业基础课、专业课打下基础。③钳工务实操作，锻炼学员实际动手能力。
3.2 仿真训练。仿真训练一般设定在课程进行当中，或单独按实训科目设定。实习时间根据培养目标的不同分别设定为2～8周，其侧重点是数控编程与模拟操作训练上。仿真训练是提高受训人员判断能力和处理能力的有效方法。分别设定在三个不同的一体化教室里，可以满足不同培养规格的教学要求。内容是：①可以利用CAD/CAM集成软件CAXA、MASTERCOM等软件造型和自动编程进行仿真加工；②可以利用宇龙、菲克软件模拟各种不同数控系统进行手工编程和自动编程，软件模拟不同数控机床加工全过程，可以达到强化学生训练的目的。
3.3 模拟教学设备实习。模拟教学设备实训一般设定在课程进行当中的验证性实验，或为完成某个专项功能而进行的专项实训，实训时间根据培养目标的不同分别设定为4～10周。其内容是：①在仿真验证程序正确的情况下进行的实际加工验证，真实地检查加工程序的正确性，给同学以信心；②利用小型教学设备给同学提供更多的工位供学员训练，在保证师生安全的前提下，以最小的实习成本，实现更贴近实际操作的前期实训。其侧重点是实际操作机床的前期操作实训上。
3.4 校内生产设备实习。校内生产设备实训是在校内实训基地实际生产机床上的真实操作实训，实训时间根据培养目标的不同分别设定为2～10周。其内容是：①根据实训项目的要求进行机加、数控车、铣及加工中心加工合格产品的操作实训。②保证加工产品的各种尺寸满足图纸设计要求，并会使用各种量器具检验产品的各种尺寸。其侧重点是训练加工实际产品的实际操作实训，实训时间尽量缩短以减少实习成本，提高设备的利用率。
3.5 校外结合企业生产实习。校外结合企业生产实训是在校外企业结合生产加工产品而进行的。实训教学虽然是为生产培养输送人才的，但不等同于生产，各有各的规律。实训时间根据企业生产情况和设定的学员培养规格而定。其侧重点是训练加工高级工艺要求和严格加工精度上来。其内容是：①熟悉企业规章制度，企业文化及班组管理流程；②按企业生产工艺流程完成生产任务，加工出合格产品，为企业创造效益。
４ 数控加工仿真实训在分层次实习体系中的作用
目前数控仿真软件很多，而且非常优秀（如上海宇龙、菲克等仿真软件及CAD/CAM造型和加工软件）。我们学校根据现有的机床数控系统种类和面板生产厂商，选购了机械技术系有正版菲克仿真软件50点、宇龙仿真软件60点、CAXA软件60点。每次实习实训时，学生一人一机，彻底解决了机床少、指导教师少的教学瓶颈，且安全、高效，大大节约了教学时间和教学成本。
利用数控加工仿真系统有利于学生在短时间内快速熟悉不同数控系统不同制造商生产的各种面板操作。数控加工仿真系统提供车床、立式铣床、卧式加工中心和立式加工中心，以及机床厂家的多种常用面板；控制系统有FANUC 0，FANUC 0i，FANUC Powermate 0，FANUC 0i Mate，FANUC 18i，Siemens 810D，Siemens 802D，Siemens 802S/C，PA8000，三菱、大森、华中数控，广州数控等13个系列，58个系统；而且所有的系统都增加了工艺参数功能。
我们教师十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统，放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用，实行讲练结合。
数控加工仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。这有利于教师指导学生操作机床和编程加工。在操作中，仿真系统的机床与实际机床基本是相同的，通过仿真系统，可以加强学生对回零、手动、手轮、快速手动简单操作的理解，明白对刀并建立工件坐标（G54~G59）的作用，如何运用半径补偿、长度补偿、刀具磨耗、长度磨损控制工件加工精度，区分粗加工、半精加工和精加工的工艺过程划分和作用。让学生对实际机床有所了解，掌握其功能和操作方法；在编程中，我们通过讲解程序，以任务引领的方式，让学生掌握编程的方法和所要学习的编程代码，边讲解边演示，让学生更直观的了解编程代码的应用和走刀路线，这样学生才能灵活掌握程序加以编写程序。
学生运用数控仿真加工软件，还可领略数控加工的各种常用刀具，对各类机夹式的铣刀、车刀、镗刀、钻头和专用成型刀具的形状、刀具几何参数和应用场合建立感性认识，深刻体会合理选择切削用量的重要性，以培养实用型技能人才。
数控加工仿真实训利用数控加工仿真系统软件进行教学，对我院数控教学等方面发挥了重大的作用。目前该实训体系在哈尔滨技师学院机械技术系已经建成，可以实现在培养目标规定学生培养规格的前提下，最大限度的降低实习成本，保障学生的安全，达到事半功倍的效果。
参考文献
１ 何其行.再次引入欧盟国家职业教育理念——装备小型数控加工 实验室.解决前期阶段数控教学难题.第二届中国职业教育实训 基地建设发展专家论坛会刊，2007.11
2 孙伟宏等.数控实训基地建设及实训模式的探索与实践.职业技 术教育（教学版），2005（32）
３ 苑士学等.分层次实习是解决技师学院实习教学瓶颈的有效途径.黑龙江冶金，2008（4）
４ 杨大成.借数控仿真软件助数控实训教学，2008.4
【关键词】 技师学院 数控加工仿真 五级分层次实习体系
１前言
数控机床是一种机电一体化的新型设备，价格较之普通机床要昂贵得多。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大、消耗多、成本高。数控机床的系统多，型号多且更新较快，对学院而言是不可能将所有的系统配齐的，这样经常会出现学生在校期间所学的系统与工厂中不符的情况，使到了工厂后不能尽快适应机床。并且数控机床是自动运行的，学生在初学时，常常会由于在编程中的疏忽或操作中的失误造成刀具或机床的损坏，甚至造成人身危害。要想让学生完全掌握这门技能，必须能使每一个学生都实际的去操作机床，这又加大了学校的投入成本，并且需要更多的一体化教师来指导学生。基于上述问题，加重了各大职业院校对数控技术工人的培养难度。
２数控加工仿真系统的产生
随着计算技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。
它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。计算机数控仿真就是应用计算机技术及其仿真软件对数控机床整个操作加工过程进行模仿操作的一门新技术。运用计算机模拟仿真进行数控实训教学，可以为学校节约大量的实习经费和设备投资费。
当前国内较为著名和流行的有宇龙、宇航、斯沃、菲克和金银花等数控仿真软件，国外也有同类软件，如德国数控仿真软件Dialog、美国CGTech Vericut等类似产品。
３哈尔滨技师学院的五级分层次实习教学
我系根据我院实际教育资源情况，在数控机床加工专业建立了五级分层次实训体系：认识实习、仿真实习、模拟教学设备实习、校内生产设备实习、校外结合企业生产实习。
3.1认识实习。认识实习一般设定在新生入学第一学期，实训时间两周。内容是：①在一体化教室观看光碟，使学生对所从事的行业有一个全面的了解，增加学习兴趣和学习动力。②参观一体化教室设备和校内实训设备，演示金工模块、数控模块实际操作过程。为学员后部学习专业基础课、专业课打下基础。③钳工务实操作，锻炼学员实际动手能力。
3.2 仿真训练。仿真训练一般设定在课程进行当中，或单独按实训科目设定。实习时间根据培养目标的不同分别设定为2～8周，其侧重点是数控编程与模拟操作训练上。仿真训练是提高受训人员判断能力和处理能力的有效方法。分别设定在三个不同的一体化教室里，可以满足不同培养规格的教学要求。内容是：①可以利用CAD/CAM集成软件CAXA、MASTERCOM等软件造型和自动编程进行仿真加工；②可以利用宇龙、菲克软件模拟各种不同数控系统进行手工编程和自动编程，软件模拟不同数控机床加工全过程，可以达到强化学生训练的目的。
3.3 模拟教学设备实习。模拟教学设备实训一般设定在课程进行当中的验证性实验，或为完成某个专项功能而进行的专项实训，实训时间根据培养目标的不同分别设定为4～10周。其内容是：①在仿真验证程序正确的情况下进行的实际加工验证，真实地检查加工程序的正确性，给同学以信心；②利用小型教学设备给同学提供更多的工位供学员训练，在保证师生安全的前提下，以最小的实习成本，实现更贴近实际操作的前期实训。其侧重点是实际操作机床的前期操作实训上。
3.4 校内生产设备实习。校内生产设备实训是在校内实训基地实际生产机床上的真实操作实训，实训时间根据培养目标的不同分别设定为2～10周。其内容是：①根据实训项目的要求进行机加、数控车、铣及加工中心加工合格产品的操作实训。②保证加工产品的各种尺寸满足图纸设计要求，并会使用各种量器具检验产品的各种尺寸。其侧重点是训练加工实际产品的实际操作实训，实训时间尽量缩短以减少实习成本，提高设备的利用率。
3.5 校外结合企业生产实习。校外结合企业生产实训是在校外企业结合生产加工产品而进行的。实训教学虽然是为生产培养输送人才的，但不等同于生产，各有各的规律。实训时间根据企业生产情况和设定的学员培养规格而定。其侧重点是训练加工高级工艺要求和严格加工精度上来。其内容是：①熟悉企业规章制度，企业文化及班组管理流程；②按企业生产工艺流程完成生产任务，加工出合格产品，为企业创造效益。
４ 数控加工仿真实训在分层次实习体系中的作用
目前数控仿真软件很多，而且非常优秀（如上海宇龙、菲克等仿真软件及CAD/CAM造型和加工软件）。我们学校根据现有的机床数控系统种类和面板生产厂商，选购了机械技术系有正版菲克仿真软件50点、宇龙仿真软件60点、CAXA软件60点。每次实习实训时，学生一人一机，彻底解决了机床少、指导教师少的教学瓶颈，且安全、高效，大大节约了教学时间和教学成本。
利用数控加工仿真系统有利于学生在短时间内快速熟悉不同数控系统不同制造商生产的各种面板操作。数控加工仿真系统提供车床、立式铣床、卧式加工中心和立式加工中心，以及机床厂家的多种常用面板；控制系统有FANUC 0，FANUC 0i，FANUC Powermate 0，FANUC 0i Mate，FANUC 18i，Siemens 810D，Siemens 802D，Siemens 802S/C，PA8000，三菱、大森、华中数控，广州数控等13个系列，58个系统；而且所有的系统都增加了工艺参数功能。
我们教师十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统，放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用，实行讲练结合。
数控加工仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。这有利于教师指导学生操作机床和编程加工。在操作中，仿真系统的机床与实际机床基本是相同的，通过仿真系统，可以加强学生对回零、手动、手轮、快速手动简单操作的理解，明白对刀并建立工件坐标（G54~G59）的作用，如何运用半径补偿、长度补偿、刀具磨耗、长度磨损控制工件加工精度，区分粗加工、半精加工和精加工的工艺过程划分和作用。让学生对实际机床有所了解，掌握其功能和操作方法；在编程中，我们通过讲解程序，以任务引领的方式，让学生掌握编程的方法和所要学习的编程代码，边讲解边演示，让学生更直观的了解编程代码的应用和走刀路线，这样学生才能灵活掌握程序加以编写程序。
学生运用数控仿真加工软件，还可领略数控加工的各种常用刀具，对各类机夹式的铣刀、车刀、镗刀、钻头和专用成型刀具的形状、刀具几何参数和应用场合建立感性认识，深刻体会合理选择切削用量的重要性，以培养实用型技能人才。
数控加工仿真实训利用数控加工仿真系统软件进行教学，对我院数控教学等方面发挥了重大的作用。目前该实训体系在哈尔滨技师学院机械技术系已经建成，可以实现在培养目标规定学生培养规格的前提下，最大限度的降低实习成本，保障学生的安全，达到事半功倍的效果。
参考文献
１ 何其行.再次引入欧盟国家职业教育理念——装备小型数控加工 实验室.解决前期阶段数控教学难题.第二届中国职业教育实训 基地建设发展专家论坛会刊，2007.11
2 孙伟宏等.数控实训基地建设及实训模式的探索与实践.职业技 术教育（教学版），2005（32）
３ 苑士学等.分层次实习是解决技师学院实习教学瓶颈的有效途径.黑龙江冶金，2008（4）
４ 杨大成.借数控仿真软件助数控实训教学，2008.4