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论机械加工仿真软件与理论结合的重要性

2021-06-01罗珍

科技与创新 2021年10期
关键词:机械加工加工实训

罗珍

(江苏泽达职业技术学院,江苏 宿迁223800)

1 引言

如何把机电一体化理论教学与实践教学有机结合起来,调动学生的学习兴趣和积极性,是一个值得深刻探讨和不断实践的问题。

1.1 传统的机械加工理论教学模式

理论教学,是目前各学科的最基本的教学方式,但对于机电一体化专业来说,理论仅仅是其中的一部分,更重要的是实践操作,培养学生的动手操作能力很有必要,当然,理论教学也是必不可少的一部分。

1.2 理论学习是当前各个阶段教育的主要手段

它主要培养学生对基础知识的扎实理解,可以直观地向学生呈现知识。对部分知识点的掌握只停留在简单记忆背诵的层面上,忽视知识的应用层面,忽视知识的系统性。

2 如何提高学生对机械加工的实训操作能力

如何激发学生积极主动学习,提高学生对机械加工的实训操作能力,这也是科学探究新课程的方向和标准提倡的一种非常重要的学习方式。

2.1 利用现代信息科学技术,促进学生自主学习

机电一体化专业的基础课有“机械制图”“机械基础”“机械设计”等,这些课程是现代职业教育制造类专业的重要技能工具课程和专业技术基础课程,是应用型高技能人才的通用职业技能之一,模拟数控仿真加工技术已经在制造企业中得到普遍使用。为促进学生自主学习,需改变传统的教学模式,利用其他的教学手段和方法丰富教学课堂。

2.2 职业院校机械加工类的课程改革势在必行

通过学习斯沃数控仿真软件的加工操作技能,提高相应专业的职业技能,从而提高教学效率。目前机电一体化专业的基础课程教学存在过于侧重学习课程内容知识理论的问题,导致实际操作能力与理论课程脱节,零件加工的实际操作技术与课程内容看似相关,但实际加工零件却无从下手。课程理论与加工实操脱离真实生产,“机械加工”只能被作为一门专业基础课程,由此势必造成一项工具性基础技能的缺失和专业核心技能的弱化。

2.3 五年制高等职业教育为职业技能培养提供了良好的基础条件

机电一体化专业的大部分学生必须要掌握机械图,画零件图,加工零件,组装机器的基本技能,特别是加工技能。只能在实际动手操作才能掌握,把课程理论知识结合实际加工操作,让学生在实际动手操作中理解课程的理论知识,真正做到活学活用。想要实现理论课程与实际加工操作的结合,职业院校就要建立实践教学基地,使之成为高职教育实施实践教学活动的重要场所和载体,但实际建设实践教学基地困难重重,实训基地的场地、实训设备、实训耗材等都是耗资巨大的项目。

2.4 解决实训基建设与学生实际操作的结合矛盾

利用计算机图形显示技术对数控加工过程进行模拟仿真,以取代或减少试切的方法可以解决这一问题,进而降低培训与产品开发成本。通过对具体加工过程的数值模拟仿真分析,可以深入了解加工过程的机理,对于优化加工工艺、减少试验、提高产品质量、降低加工成本等有很大意义,并能产生良好的经济效益。模拟仿真可以解决许多加工过程中的问题,比如车削加工、铣床加工、钻床加工等。为实际的加工工艺的改进和产品质量的提高提供重要依据。

3 学生利用斯沃数控仿真软件模拟加工机械零件

SSCNC 是由南京斯沃软件技术有限公司出品的一款功能强大的数控车铣及加工中心仿真软件,该应用程序是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的,通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的,又可大大减少昂贵设备的投入。斯沃数控仿真软件界面如图1 所示。

图1 斯沃数控仿真软件界面

斯沃数控加工仿真软件通过SSCNC 服务器注册用户名和密码,可以在局域网的任何PC 上登录SSCNC 网络版,教师可以通过局域网集中管理和监控学生,时刻监控学生操作过程,及时解决操作过程中出现的任何问题,提高操作进度与加工效率。练习管理教师可以在SSCNC 服务器中添加和编辑练习。教师将练习包括图片发送给学生。然后学生做出答案并传回给教师。教师和学生通过SSCNC 服务器相互通信。网络监视器SSCNC 服务器根据注册信息记录学生的操作信息。

4 应用网络多媒体仿真软件

研究网络多媒体仿真软件的应用,实现理论教学与技术实践的有机结合,可促进教师与学生的有效交流,提高教学质量。

4.1 提高学生实际操作的动手能力和主动学习的积极性

模拟数控仿真软件是采用应用虚拟现实技术与数控加工操作的仿真软件,仿真技术是利用模型复现实际系统中发生的本质过程,通过对数控机床的操作过程和加工运行环境仿真,完成整个加工过程。原来需要在数控设备上才能完成的大部分加工工作可在这个虚拟制造环境中实现。

4.2 斯沃数控加工是利用数控车床、刀具、其他各种工艺装备对零件进行加工的手段

轴类零件加工,如果采用传统理论教学的模式,学生对轴类零件没有主观认识,更不清楚怎样进行加工。通过模拟仿真软件加工,与实际操作顺序、加工效果是一样的。

4.3 完成轴类零件的加工实训

轴类零件具体情况如图2 所示。

该零件结构较为复杂,加工面有圆弧、圆锥、槽、螺纹面,材料为45 钢,无具体的热处理和硬件要求。对图样上有尺寸精度要求的SR 为(12.5+0.05)mm、M30x1.57h7mm要严格控制精度。凹圆弧采用73°菱形外圆刀加工,球头采用93°右手外圆刀加工,螺纹采用60°螺纹粗车刀加工,切槽刀的刀头宽度为3 mm。根据加工要求选用5 把刀具,采用三爪卡盘装夹,选工件回转轴线及右侧面的交点为程序原点,换刀点、程序七点与对刀点重合。编写程序输入并检查程序,打开起动按钮,模拟仿真软件就开始加工。

图2 轴类零件具体情况

5 数控加工仿真软件的重要性

利用数控加工仿真软件,通过实际加工操作,了解机床加工机械零件的顺序。利用数控加工仿真软件可使学习操作成本降低,没有任何安全风险,在电脑里安装一个数控加工仿真软件,随时可以学习,非常方便。可以用数控加工仿真软件研制数控程序,也可以用它学习数控编程和操作。但是数控加工仿真软件不是万能的,在工艺方面,数控加工仿真软件不能提供任何帮助。

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