仿真技术在机械加工专业教学中的应用

发布时间：2021-11-22

　　摘要：中职机械加工专业的教学当中，仿真技术的运用不仅能促进课堂教学效率的提升，而且还能使机械加工的教学朝着智能化、信息化、现代化发展。因此，在中职机械加工专业的教学当中，教师需注重仿真技术的运用，以促使教学效率提高的同时，促使机械加工行业实现良好发展。

　　关键词：中职院校;机械加工专业;仿真技术;教学;应用

　　0引言

　　随着计算机技术的不断发展，其促使仿真技术也得到迅速发展，尤其是仿真硬件，已呈现出数字化的运算趋势，通常表现为通过超小型机与外围的处理器相结合，对大型的机械系统实施仿真模拟与操作。对于仿真软件而言，仿真技术和人工智能的技术有效结合，仿真软件通常有着显著的精确性与全面性。经过仿真技术与虚拟现实技术的合理运用，通常能更好的符合机械加工制造业的发展方向。因此，中职院校开展机械加工专业的教学中，需依据企业职业的岗位要求，注重仿真技术的运用，积极开展针对性教学，这不仅能够使学生充分掌握机械加工的相关理论知识，而且还能促进学生在机械加工中的实践操作能力提高，从而为机械加工的企业发展奠定夯实的基础。

　　1仿真技术和机械加工的概述及其特点

　　1.1仿真技术和机械加工概述

　　1.1.1仿真技术

　　仿真技术通常有着明显的便利性，其在社会的各个行业与领域当中得到广泛应用。对于仿真技术而言，其在具体运行中通常包含了许多应用工具，根据工具性质的不同，可将其分成软件与硬件。对于仿真硬件而言，其主要将计算机为主，各种计算机都涵盖在内，如模拟计算机、数字计算机等。其不仅有计算机，还有许多的物理仿真器，其也属于仿真硬件的组成部分，如运动仿真器、仿真语言等。在对仿真技术进行应用的时候，想要实现目标系统的构建，通常会选择高效化实验策略，如连续系统的仿真、离散事件的系统仿真等[1]。目前，随着信息技术的不断发展，许多行业都广泛的运用到仿真技术，如化工行业、航空航天业等。当前，仿真技术的合理且广泛运用，不仅能够使机械加工的研发以及制造时间、资金等有效减少，而且还能为机械加工的企业创造出丰富的经济效益。

　　1.1.2机械加工制造

　　机械加工制造与仿真技术通常有许多共相同的地方，都十分复杂。机械加工制造通常需得到各种学科与各种技术的支持，如机械自动化、电子工程等。随着科技的不但发展，其为机械加工制造业的发展通常奠定了夯实的基础[2]。机械技工制造的传统对象为工业器械以及设备零件，在加工制造前，需注重模型构建，并通过科学实验，确保模型构建的合理性，以促使机械加工与制造业能够朝着自动化发展。

　　1.2仿真技术在机械加工制造的应用特点

　　首先，范围性。目前，仿真技术在各个领域已经得到广泛运用，把仿真技术运用在机械加工制造，其通常贯穿于设备的设计、制造与测试的全过程，且得到广泛运用，这不仅能够使机械加工的质量得到有效提高，而且还能促进机械制造的水平提高，以此为社会的生产以及居民的生活提供优质的产品[3]。同时，仿真技术的实际运用范围逐渐增加，还能使仿真技术逐渐朝着机械加工与制造各方面延伸。

　　其次，分布性。对于仿真技术而言，其主要以计算机技术以及网络技术作为支撑，有着显著分布性。机械加工与制造过程中，仿真技术的运用，主要是以虚拟网络对加工与制造的过程实施演示，并促进理论与图形的有效结合，以确保机械加工与制造的质量。

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　　最后，集成化。机械加工与制造的领域中，仿真技术已经得到广泛运用，且有着显著的集成化特点。对于仿真技术而言，其通常具有多样化与复杂性，通常能够对制造工艺以及产品特点实施仿真模拟，并在加工制造当中实现综合应用。因此，集成化特点不仅能促使仿真技术得到有效发展，而且还能为机械加工制造提供更多的便捷[4]。

　　2仿真技术在中职机械加工专业教学中的应用策略

　　斯沃数控仿真软件属于当前机械加工专业教学实践当中运用较为广泛的仿真软件，SSCNC主要由南京的斯沃软件技术公司所研发的具有较强功能的加工中心的仿真软件，其应用程序主要是与机械加工工厂的具体加工制造的经验和中职学习的教学训练相结合开发的仿真软件，经过该软件，不仅能够使学生进行实物操作与训练，而且还能减少设备的投入。将其在各个模块都能加以利用，且不同的模块教学也会有不同的作用，因此，在教学实践当中需区别对待，并实现综合应用[5]。

　　2.1基础模块

　　仿真技术运用于基础模块的教学中，其主要是通过相应的侧重点促使学生的学习由理论过渡至实践训练。面对刚接触到机械加工的学生而言，其理论素养不够完善与系统，这就需学生通过简单的模拟机械加工对其理论知识进行检验。因此，仿真软件当中的基础模块，通常能够使学生更好的将理论与实践相结合[6]。该模块的教学中，学生主要通过斯沃数控仿真软件对机械加工零件进行模拟，斯沃数控仿真团建的界面详见图1，斯沃数控的机械加工仿真软件可经过SSCNC服务器进行用户名与密码的注册，并在局域网的PC上进行SSCNC网络版登录，而教师则能运用局域网对学生进行集中管理与监控，以第学生的整个操作过程实施监控，及时的解决具体操作中的问题，以促使学生的操作进度以及加工效率得到显著提高。该模块不仅符合低年级或理论知识较为薄弱的学生，而且还能增强该部分学生的理论素养，从而使学生的实践能力得到显著提高。

　　2.2提高模块

　　中职机械加工专业的教学当中，在学生的知识水平达到相应高度与水平之后，就能经过仿真软件的提高模块运用，促进学生自身专业素养的进一步提高，并指导学生把相关理论知识运用于模拟演练当中，以此使学生自身的实践应用力得到综合提高。因此，在教学实践当中，运用提高模块的重点就是促使学生认识与理解机械加工的状况、编程方法以及运用特点。以此为基础，学生能够通过模拟演练，通过仿真软件实施编程训练，以促使学生更加科学、更好的开展实践训练[7]。由此可知，仿真软件当中的提高模块，通常能够使学生自身的实践应用力得到有效提高。同时，该模块的运用，学生需注重与教师的分析与讲解相结合，依据相应的模拟训练实施科学编程，充分掌握编程的方法，从而使学生能通过仿真技术的运用，实现机械加工的编程。基于此，中职院校的机械加工教学中，教师可通过SSCNC服务器运用，在其中添加以及编辑练习，机械加工的教师可以把练习包含的图片发给学生，并让学生做出相应的答案传递给教师。教师与学生运用SSCNC服务器进行通信，不仅能实现有效的教学与学习，而且还能使学生实现有效操作与实践。

　　2.3仿真流程

　　轴类零件加工实训。如图2所示，该零件的结构通常比较复杂，其加工面有圆锥、圆弧、螺纹面、槽，材料是45钢，没有具体的硬件与热处理的要求。根据图样上尺寸的精度要求SR是(12.5+0.05)mm、M30x1.57h7mm，需对精度进行严格的控制。凹圆弧可通过73°菱形的外圆刀进行加工，其球头可通过93°右手的外圆刀实施加工，而螺纹则可通过60°螺纹粗车刀进行加工，切槽刀刀头的宽度则是3mm，依据相关加工要求，可选择5种刀具，通过三爪卡盘实施装夹，选择工件回转轴线以及右侧面交点是程序的原点，程序七点、换刀点和刀点相重合，通过程序的编写输入进行程序检查，经过启动按钮的打开，就能通过仿真软件的运用进行加工，以促使学生能够通过仿真技术，高效的学习机械加工专业的相关知识。

　　3结束语

　　综上所述，机械加工的教学中，仿真技术的运用，不仅能实现教学成本的节约，确保学生安全操作，而且还能调动学生学习机械加工的积极性，并促进学生自身的实践操作力提高，因此，在机械加工的具体教学当中，教师需注重学生在课堂上的主体地位，通过理论与实践相结合，以仿真软件进行加工模拟，从而使学生充分掌握机械加工的论知识与实践操作流程。——论文作者：蒋翰成