1 计算机教学在数控 (机械) 加工技术教学的现状
科学技术的不断更新与发展促进了数控技术在工业生产中得到了广泛的运用培养学生成为社会发展需要的数控技能型人才是每个学校实施教学的根本目的[1]。但由于数控专业的实践性较强, 往往让学生很难理解数控理论知识, 导致学习效率下降。目前数控加工技术教学普遍存在以下问题。
(1) 教学成本过高:数控机床属于机电一体化的新型设备, 其销售价格比普通机床要高出很多。若学校购买数控机床供教学使用, 必将大大增加教学成本。
(2) 产品类型复杂:目前市场上销售的机床和系统种类繁多[2]。即便学校具备了教学设施, 也不可能将所有种类的数控机床都购买齐全, 造成学生在学校所学的知识到了工厂后无法派上用场。
2 数控专业课程内容与计算机课程相关内容的内在联系
数控专业内容与计算机课程内容存在着很大的内在联系。两者相互促进, 相互配合, 为学生学好数控专业知识创造了条件。笔者总结一下几点联系。
(1) 内容特征的相似性。就两种专业的特征来看, 数控专业注重“自动化”, 计算机专业强调“信息化”。虽然两个专业的内容是各不相同的, 但两种专业在内容特征上都有大的相同。
(2) 数控课程依赖计算机知识。在数控专业教学过程中, 若单靠教师在课堂上讲述理论知识根本无法让学生理解透彻, 但通过机算机模拟可以很直观地加深学生对数控知识的印象。
3 计算机教学要适应数控专业教学要求
为了能够让计算机教学更好的服务于数控专业, 提高数控加工技术的准确性。在实际教学过程中应该确保计算机教学课程与数控专业知识保持一致, 两种专业互相协调才能发挥出最佳效果。
3.1 计算机编程教学应用于数控编程教学
手工编程和自动编程是数控编程的两种形式, 手工编程指各个阶段均由人工完成;自动编程指形状复杂的零件结合计算机, 并采用标准的数控语言编写程序, 经处理后形成的加工程序。随着数控机床系统的不断更新以及计算机技术的进步发展数控语言和计算机语言之间的转化变得更加方便[3]。但计算机发展速度比数控系统的发展速度要快, 在进行计算机编程教学时要保证计算机教学内容与数控编程相一致, 这样才能满足数控编程的需要。
3.2 利用计算机进行数控加工仿真
计算技术的更新于发展使得是虚拟现实技术的运用成为现实, 由此出现了能够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。可结合计算机仿真培训系统进行培训。不但促进了操作者素质的迅速提高, 还能保证操作者在实际运行中的安全。当前许多开设数控专业的学校已经把计算机仿真运用到了数控操作人才培训的教学之中, 利用计算机和其他的专用硬件软件进行种真实场景的仿真, 让操作者的实际工作技能得到提高。
3.3 计算机进行CAD/CAM设计, 应用于数控加工制造
Auto CAD主要是利用计算机完成图形绘制和编辑、二维实体造型、视点变换及着色等工作。机械CAD使用Auto CAD中的查询实体的质量特性命能够获得实体的质量、体积、质心, 提高零件的设计计算的准确性;模具CAM则运用CAD/CAM集成软件, 完成一套复杂模具设计[4]。在计算机上绘制出零件的模型后可实现模拟装配, 再参照各种不同的加工工艺精度要求, 设计合理的刀具路径, 并对加工全过程进行模拟, 最后处理转化成数控程序且输入到数控机床上就能加工制造了。
3.4 计算机网络技术教学应用于开放式数控加工
适应网络操作方式是开放式数控的主要特征, 在计算机网络教学过程中, 常常考虑到将计算机网络运用于开放式数控。实现这一点可借助于计算机网络中的通信和接口协议, 在网络中利用图形显示、动态仿真、网络通讯等功能形成相对独立的功能模块, 并且通过通信实现信息交换, 以满足开放式数控加工控制的需要。
3.5 计算机硬件教学应用于数控机床的维护和维修
数控系统作为数控机床的核心部件其系统状况的好坏对数控机床的正常运行能够造成直接影响。从计算机硬件教学中可以获取相关的知识, 如:监护、检测等计算机技术, 以此对数据机床的维护起到指引维修的作用[5]。多数电子部件更是同样如此, 为了尽可能地延长数控系统主板及模出现故障, 尤其是安全事故的发生, 就应该积极做好数控系统的日常维护工作。
4 计算机教学与数控加工的结合
在计算机技术的使用过程中, 应该积极培养学生创新能力的培养。创新包含了理论创新与时间创新。数控专业是实践性很强的专业, 在计算机教学过程中应该将实际的数控加工与计算机技术结合起来讲解知识, 并结合相关的计算机软件来进行仿真加工, 这样才能保证学生的计算机知识能够服务于数控加工。数控加工一般包括以下几个内容:对图纸进行分析, 确定需要数控加工的部分;利用图形软件对需要数控加工的部分造型;根据加工条件, 选择合适的加工参数, 生成加工轨迹 (包括粗加工、半精加工、精加工轨迹) ;轨迹的仿真检验;生成G代码;传给机床加工[6]。在计算机教学时, 可先利用计算机对所要加工的零件自动制图, 再模拟加工, 确保准确无误后再投入到实际生产加工中。
5 结语
综上所言, 数控专业所学习的都是一些实际操作的加工技术, 在实际的工业生产中都能发挥出很大的作用。而由于数控专业知识的抽象化特点, 使得很多学生在学习过程中难以理解数控知识。而在学习数控专业的同时, 为学生开设计算机教学能够让数控知识得到模拟, 加深了学生对知识的理解能力。
摘要：本文通过分析计算机教学在数控 (机械) 加工技术教学的现状以及数控专业课程内容与计算机课程相关内容的内在联系, 提出当今计算机教学要适应数控专业教学要求的重要性, 并探索计算机教学与数控加工的结合的必要性。
关键词：计算机教学,数控专业,数控仿真,编程,服务
参考文献
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[5] 王永华.现代电气控制及应用技术[M].北京:北京航空航天大学版社, 2005, 22 (13) :188～189.
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