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摘 要 ：介绍了VNUM数控机床维修仿真软件的基本特点,阐述了VNUM软件的理论教学课件、机械装调、电气装调、故障诊断与排查等模块在数控教学中的具体应用,并提出了应用时的注意事项.
关 键 词 ：数控维修；仿真；教学
中图分类号：TP393 文献标识码：A 文章编号：1007-9599 （2012） 16-0000-02
数控机床维修具有工种的复合性,人员素质的综合性,技术含量的高科技性等特点[1].目前数控维修教学受设备、实训场地等因素制约而影响教学效果.运用数控机床维修教学软件进行辅助教学则能起到很好补充作用.
1.VNUM数控机床调试维修软件介绍
VNUM数控机床调试维修软件是由北京斐克科技有限责任公司研发的三维仿真教学软件.软件采用目前最先进的三维可视化技术开发,分为服务端与客户端.服务端主要用于软件的管理和通信,客户端主要应用于专业实训,包括理论教学课件、机械装调实训、电气装调实训、机电联调实训、故障诊断排查、智能考核系统等六大功能模块.本文所用VNUM软件为试用版,主界面如图1所示.
2.在教学中的具体应用
2.1 理论教学课件使用
数控机床的控制方式,反馈元器件,伺服系统的工作原理等内容往往比较抽象难以被学生理解,采用本软件教学时,可以利用理论教学课件模块进行示范教学,如图2所示为进行全闭环控制方式演示,可形象地介绍全闭环控制原理,有助于学生理解这一原理.课件部分的内容在“机械装调实训、电气装调实训、机电联调实训、故障诊断与排查”四个模块中均可直接调用.
2.2 机械装配、调试
VNUM软件拥有三维数控平床身、斜床身车床整体,三轴立式加工中心整体等模型.教学过程中（1）通过这些三维机床模型,使学生从各个角度看到机床内部结构,加深学生对机床机械结构的认识；（2）对数控机床的每一个部件及组装过程都作动态展示,让学生能熟悉机床的构造并能熟练地进行设备的虚拟拆装,配合相应的讲解,介绍产品的功能、状况等；（3）通过仿真模拟使学生掌握实际机床机械调试的基本步骤,调试方法.同时使学生学会使用常用测量工具的能力,如百分表、水平仪、直角尺、塞尺等[2].
2.3 电气装调
VNUM软件电气调试模块分为教学模式与实训模式.在教学模式中,可以以单项任务进行实训,指导学生在操作提示下将原理图上的电气符号与电气元件实物以及摆放位置相互关联起来,例如FANUC 0imate MC加工中心的系统连接实训、整体实训、系统启动停止实训、三色灯演示实训、手轮实训、主轴系统实训、进给系统实训、刀库控制实训、急停限位实训等,如图3所示.在实训模式下,学生可以根据实际电气原理图,进行自定义连接,也可用于训练和考核学生.
图3.教学模式实训
2.4 故障诊断排查
VNUM软件的故障诊断与排查模块包含了机械、电气、伺服驱动、变频器、机床参数等机床主要组成部分,且具有故障设置功能.在教学实践过程中,教师可以在讲解完某一部分内容后随即设置该类故障,指导学生根据故障现象和已有理论支撑进行排查.例如可以设置元件故障、接触不良故障、参数设置故障等机床电器常见故障类型,指导学生利用所学知识,借助软件配置的虚拟故障检测工具如万用表,示波器等进行相应检测[3].
3.应用时的注意事项
3.1 充分使用VNUM仿真软件提高教学效果
在理论讲授过程中适时穿插VNUM软件的演示帮助学生理解机床结构与原理,在车间实训之前安排软件仿真拆装,虚拟故障诊断,不但可以帮助学生熟悉机床拆装的过程,工具的使用,更重要的是可以通过虚拟故障诊断培养学生思考问题,解决问题的能力,从而进一步提高职业能力.
3.2 认识VNUM软件的不足并合理使用
使用VNUM维修仿真软件可以解决教学中许多的问题,但是也存在一些不足,例如机床模型种类结构有限,所使用的控制系统目前只配置了FANUC数控系统,对于其他使用也较为广泛的数控系统如广数（GSK）、华中数控（HNC）等尚未开发等.因此,在教学过程中必须将软件仿真教学与车间实践教学有机结合起来进行,避免以仿真软件操作取代实际维修操作.此外,对虚拟操作必须按照实际操作要求进行,教师要及时说明软件与机床不同之处,以免使学生产生误解.
4.结语
作为一款先进的计算机仿真软件,VNUM数控机床调试维修仿真软件在被引入到数控技术教学中以后,丰富了教学方式和手段,对传统教学方式起到很好的补充作用,从实际教学效果来看,对学生掌握数控原理,数控机床结构,数控机床电气控制等方面效果非常明显.因此,在教学过程中,只要我们能不断探索研究,做到科学、合理地使用调试维修仿真软件,相信随着软件的更新改进,一定能在数控技术教学中发挥更大的作用.