| 标题 | 焊接模拟仿真技术在实训教学中的探索 |
| 范文 | 吴玉鹏 [摘 要] 焊接模拟仿真技术实现了焊接操作模拟、焊接环境模拟以及焊后质量评价，为初学阶段的学员掌握焊接技术奠定了基础。分析焊接模拟仿真与传统实训教学相比所具有的优势，阐述焊接模拟仿真的教学方法与步骤，并指出焊接模拟仿真教学应注意的问题。 [关 键 词] 焊接模拟仿真；实训教学；焊接专业 [中图分类号] G712 [文献标志码] A [文章编号] 2096-0603（2018）30-0113-01 焊接是机械制造中的重要环节，它是一种可靠、低成本的金属材料连接方法，目前还没有其他工艺方法可以替代。随着信息技术、模拟仿真技术的进步，这些技术也在不断融入焊接技术之中。因此，职业院校在培养焊接专业学生时，要与时俱进，将信息技术、虚拟技术融入教学活动之中，以培养出符合企业要求的高素质技术人才。 实训教学是焊接专业教学中的重要环节，但是实训教学投入较大，焊接设备有限，与企业的实际生产环节有一定距离；且焊接环境较差，学生在实训过程中的积极性不高。因此，如何利用有限的资源培养出综合素质高、有敬业精神的技术人员，采用焊接模拟仿真教学模式是行之有效的解决方法之一。 一、焊接模拟仿真教学 焊接模拟仿真教学就是使用虚拟焊接培训系统，模拟出真实的工作程序、工作环境、工艺参数、技术要领、技术考核。它可以通过计算机对焊接过程中的各种现象进行数值模拟，进而进行定量分析，指导学生焊接训练。在教学过程中，教师通过计算机发布学员训练的任务，并对学员的训练进程进行监控，通过分析学员的焊接进程及出现的问题，并给予及时指导。 二、焊接模拟仿真的特点 （一）焊接模拟系统应用范围广 焊接模拟系统中包括焊条电弧焊、二氧化碳气体保护焊和钨极氩弧焊，这三种焊接方式属于实际生产中常见的焊接方式，也是焊接专业训练的基础。而每种焊接方式在系统中会包括多种不同的焊接工艺，因此，系统应用范围较广。另外，焊接模拟仿真系统可以设置多种焊接接头形式、多种空间位置、不同的材料厚度等工艺参数，基本覆盖了焊工技能训练的所有项目，具有很好的适应性。 （二）焊接模拟仿真对焊接的过程定位精准 学员在训练中，系统精确捕捉训练者操作时的焊枪动作，当操作不当时，系统会发出报警提示。系统会自动记录操作者焊接中的相关信息，并将精确的焊位信息上传到计算机中，以帮助训练者纠正焊接姿态，快速提高学员的技能。 （三）焊接模拟仿真系统能有效的节约成本 由于焊接实训过程需要消耗大量的电能、焊材、金属试件，特别对于没有接触过焊接的初学阶段学员，焊接耗材更大。因此，在使用模拟仿真系统后，可以有效减少焊接耗材，还可以提升学员的焊接水平。 三、焊接模拟仿真系统在实训教学中的应用 （一）焊接模拟仿真教学的方法 焊接实训主要以手工电弧焊为主，而模拟仿真系统也以手工电弧焊作为训练基础，将焊接训练中需要掌握的焊接要领作为训练目标，模拟仿真教学就是围绕这一目标开展训练。具体方法为焊接模拟课程一般设置在初学阶段，在课题开始前，将模拟器支架设置在合适高度，设置合适的焊接参数，按照焊接任务的要求进行操作，可采用焊钳或焊枪进行练习。在采用焊钳或焊枪练习时，焊接的三个基本运动（焊材燃烧缩短向下、向前施焊、左右摆动）会缺少一个运动方向，但是仍然会使初学者有身临其境的感觉。另外，学员对焊钳或焊枪的尺寸、形状、重量的感觉有一定的适应性，为在实际训练打下基础。 （二）焊接模拟仿真教学的步骤 焊接模拟训练为实训奠定了良好的基础，但是模拟仿真训练与实际操作之间还有一定的差距。因此，不能将焊接模拟仿真作为实训教学的主体，而应该将它作为实训的辅助训练，即焊接操作模拟演练→焊接能力的培养提高与熔池观察能力的有机结合→焊接操作与熔池观察能力的相互促进→控制调整熔池状态水平的形成→具有指导鉴评的能力，开展实习教学[1]。焊接操作能力应该在焊接模拟与实际训练中反复练习，通过在模拟和实际训练的经验的积累，最终掌握焊接技术。 （三）焊接模拟仿真教学注意事项 首先，焊接模拟仿真系统与实际生产还有一段距离，因此不管是教师还是学员不能过度依赖系统，但也不能对模拟训练不重视，使学员对焊接前期的训练失去兴趣。其次，学员在经过焊接模拟训练后，会急于进行实际训练，造成模拟训练不认真，教师要发挥引导作用，要严格对学员的考核，没有达到要求的不能参加实际训练。 四、结语 在实施焊接模拟教学中，我们也感到当前的焊接模拟设备还有一些问题，如在VR中的焊接环境清晰度有待提高，焊接模拟的三个基本运动缺少焊材燃烧缩短向下的运动，系统使用过程中小故障较多，影响教学活动的正常开展。因此，我们希望焊接模拟仿真系统能够不断完善，合理结合学员的特点[2]，通过教学模式的转变，将焊接模拟仿真融入实训课之中，激发学生对实训课程的积极性，以达到提高實训课教学质量的目标。 参考文献： [1]胡玉文.浅谈仿真模拟在焊接教学中的应用[J].硅谷，2010（24）. [2]吴颢.焊接模拟仿真在实训教学改革中的应用[M].职业中国劳动社会保障出版社，2013（36）. |
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