数控实习教学中的硬件建设，主要是指数控设备的配备。硬件建设是专业开设的基础，包含数控车床、数控铣床、加工中心、数控线切割及数控电脉冲等在内的几种常用数控设备，都是工厂用于生产加工的设备。但是，目前存在着数控设备价格较高、系统品牌较多、人机界面不统一等问题。采用与现有数控设备配套的数控模拟教学软件，通过网络系统，可以很好地解决实际教学设备不足的问题。
一、CAD/CAM软件类型介绍
目前，我国普遍使用的CAD/CAM软件主要是 MASTERCAM、 CIMATRON、 PRO-E、 UG、 CATIA、 CAD。MASTERCAM最早进入中国大陆，集画图和编程于一身，绘制线架构最快，缩放功能最好。CIMATRON是晚一点儿进入中国的以色列军方软件，在刀路上的功能优越于MASTERCAM，弥补了MASTERCAM的不足。该系统现已被广泛地应用在机械、电子、航空航天、科研、模具行业，但在画图造型方面功能有一定欠缺。Pro/E是美国 PTC（参数技术有限公司）开发的软件，十多年来已成为全世界最普及的三维 CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）系统。该软件广泛用于电子、机械、模具、工业设计和玩具等各行业，集合了零件设计、产品装配、模具开发、数控加工、造型设计等多种功能于一体。Unigraphics（简称 UG）同样是当今世界上最先进、面向制造行业的 CAD/CAE/CAM高端软件。UG软件被当今许多世界领先的制造商用来从事工业设计、详细的机械设计以及工程制造等各个领域，已经成为汽车、机械、计算机及家用电器、模具设计等领域的首选软件。Powermill是英国的编程软件，刀路最优秀，特别适合残料加工。CATIA是一套集成的应用软件包，内容覆盖了产品设计的各个方面，如计算机辅助设计（CAD）、计算机辅助工程分析（CAE）、计算机辅助制造（CAM），既提供了支持各种类型的协同产品设计的必要功能，也可以进行无缝集成完全支持“端到端”的企业流程解决方案。
二、在数控实习教学中应用国产软件
以上软件都为国外引进，价格都颇高，且界面多为外语，使用不方便。目前，我国制造业信息化CAD/CAM/PLM领域自主知识产权软件覆盖了制造业信息化设计、工艺、制造和管理四大领域，这些软件更适合我国国情。
笔者所在学院先后引进了CAXA 制造工程师、CAXA等制图、编程、加工软件，宇龙仿真软件和 VNUC仿真软件。CAXA不仅是一款高效易学、具有很好工艺性的数控加工编程软件，而且是一套将Windows原创风格、全中文三维造型与曲面实体完美结合的CAD／CAM一体化系统。CAXA为数控加工行业提供了从造型设计到加工代码生成、校验一体化的全面解决方案。
宇龙软件是上海宇龙软件工程有限公司和天津职业技术师范学院合作开发的。该软件可以实现对数控车和数控铣加工全过程的仿真，其中包括毛坯定义与夹具、刀具定义与选用、零件基准测量和设置、数控程序输入、编辑和调试、加工仿真以及各种错误检测功能。该软件具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，可以进行数控编程的教学，能够完成整个加工操作的教学，使原来需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能，在这个虚拟制造环境中实现。由于大部分的实训活动可以在该仿真系统中实现，使用该仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入，从而可以加快当前紧缺数控加工操作技术人员的培训速度。由于使用仿真软件，也大大减少工件材料和能源的消耗，从而可以降低实训成本。
使用这些软件，可以用“虚拟设备”来实现数控实习的仿真化，如通过这样的教学模式，能够起到循序渐近，逐步提高的作用。首先，学生通过大量的编程与模拟练习，既可以使学生熟悉数控系统的操作，学会编程，掌握编程技巧，而且也可以使学生对整个加工的过程做到成熟于胸，在真正操作时，不至于过分紧张，确保人、机安全。其次，学生在编程与模拟过程中产生的问题，通过实际操作进行验证，有利于提高其学习兴趣，帮助其提高分析与解决问题的能力。再次，学生操作技能的提高，还是需要靠“实战”。通过实战，学生可以学习动态情况的处理方法。例如，手动与机械方式测定机床间隙的方法；对刀过程与技巧；加工中的实际尺寸的测量与尺寸控制及补偿；刀具磨损时的对策等。这样，既有利于学生真正掌握机床的操作与加工的方法，又有利于其对数控机床操作规范与要求的掌握，以及操作技能的提高与操作技巧的养成。
（作者单位：山东省淄博市技师学院）
