數(shù)控加工仿真系統(tǒng)

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數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文第1篇

關(guān)鍵詞:數(shù)控機(jī)床;數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件;數(shù)控教學(xué);數(shù)控實(shí)習(xí)

中圖分類號(hào):G424文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼:A文章編號(hào):16723198(2010)01029701

1 問題的闡述

隨著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展,數(shù)控技術(shù)正在得到廣泛的應(yīng)用。數(shù)控人才成為市場(chǎng)急需的人才,如何盡快地培養(yǎng)出滿足市場(chǎng)需要、掌握數(shù)控機(jī)床編程和操作技術(shù)的數(shù)控技能型人才成為數(shù)控教學(xué)工作者必須研究的問題。作為數(shù)控教學(xué)的專業(yè)教師,深感如何將數(shù)控理論和實(shí)踐教學(xué)有機(jī)地結(jié)合起來是值得我們認(rèn)真探討與研究的。

由于數(shù)控機(jī)床是一種新型工藝裝備,故數(shù)控技術(shù)工人的培養(yǎng)和數(shù)控機(jī)床的教學(xué)還處在剛剛起步的狀態(tài),如何利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)更是處在探索階段,因此有必要對(duì)數(shù)控教學(xué)模式、教學(xué)手段和教學(xué)方法的完善進(jìn)行有益的探索,創(chuàng)新數(shù)控專業(yè)的職業(yè)技能鑒定的工作方法,建立一套完整的數(shù)控教學(xué)新體系。

2 數(shù)控實(shí)習(xí)(實(shí)驗(yàn))教學(xué)中存在的問題

(1)數(shù)控機(jī)床是一種機(jī)電一體化的新型設(shè)備,價(jià)格較之普通機(jī)床要昂貴得多。數(shù)控機(jī)床的操作訓(xùn)練若完全依賴數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)作訓(xùn)練,投入大消耗多成本高。

(2)數(shù)控機(jī)床的系統(tǒng)多,型號(hào)多且更新較快,對(duì)學(xué)院而言是不可能將所有的系統(tǒng)配齊的,這樣經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)學(xué)生在校期間所學(xué)的系統(tǒng)與工廠中不符的情況,使到了工廠后不能盡快適應(yīng)機(jī)床。

(3)數(shù)控機(jī)床是自動(dòng)運(yùn)行的,學(xué)生在初學(xué)時(shí),常常會(huì)由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機(jī)床的損壞,甚至造成人身危害。

為了解決上述問題,我院從數(shù)控專業(yè)開設(shè)起,就嘗試?yán)脭?shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件進(jìn)行教學(xué),均對(duì)我院數(shù)控教學(xué)等方面發(fā)揮了重大的作用。

3 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的產(chǎn)生

隨著計(jì)算技術(shù)的發(fā)展,尤其是虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)和理念的發(fā)展,產(chǎn)生了可以模擬實(shí)際設(shè)備加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)。它用計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)進(jìn)行培訓(xùn),不僅可迅速提高操作者的素質(zhì),而且安全可靠、費(fèi)用低。

目前在國(guó)內(nèi)已經(jīng)有很多學(xué)校將計(jì)算機(jī)仿真初步運(yùn)用于數(shù)控操作人才培訓(xùn)的教學(xué)之中,也產(chǎn)生了各種仿真教學(xué)系統(tǒng)。簡(jiǎn)單來講就是利用計(jì)算機(jī)和其他的專用硬件軟件去產(chǎn)生一種真實(shí)場(chǎng)景的仿真,參與者可以通過與仿真場(chǎng)景的交互來體驗(yàn)一種接近于真實(shí)的場(chǎng)景的感覺。因此能進(jìn)一步培訓(xùn)操作者的實(shí)際工作技能。

4 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法

4.1 活應(yīng)用教學(xué)方法,使學(xué)生成為課堂學(xué)習(xí)的主體

由于大部分高職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)差,所以教師教學(xué)很困難,傳統(tǒng)的教學(xué)方式已很難使學(xué)生接受。

因此,利用先進(jìn)的教學(xué)方法、教學(xué)手段來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣顯得尤為重要。數(shù)控專業(yè)教師應(yīng)有較高的教學(xué)水平和教學(xué)能力,有較強(qiáng)的數(shù)控職業(yè)能力,能較為嫻熟地運(yùn)用行動(dòng)導(dǎo)向的教學(xué)方法,在課堂教學(xué)真正體現(xiàn)學(xué)生為主體,突出顯示學(xué)生動(dòng)手動(dòng)腦的活動(dòng),變學(xué)生被動(dòng)學(xué)習(xí)為主動(dòng)學(xué)習(xí)。

4.2 恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng),充分發(fā)揮其課堂教學(xué)中的作用

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要應(yīng)用于數(shù)控編程與操作這一理論教學(xué)課程,還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練的輔助工具。教師應(yīng)十分重視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的在教學(xué)中的應(yīng)用方法,擺正數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置,既不能完全依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)放棄教師在教學(xué)中的引導(dǎo)作用,也不能在教學(xué)中教師唱獨(dú)角戲采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用,應(yīng)該科學(xué)地、充分地發(fā)揮數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用。

4.3 科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容,循序漸近掌握數(shù)控編程與操作技巧

在教學(xué)過程中教學(xué)內(nèi)容的安排分為三個(gè)教學(xué)模塊。其一為基礎(chǔ)模塊,主要講解與訓(xùn)練最常用的FANUC數(shù)控系統(tǒng)中的的編程方法、操作及應(yīng)用,由于配備FANUC系統(tǒng)的數(shù)控機(jī)床在數(shù)控加工中的市場(chǎng)占有率高,所以這一模塊是教學(xué)重點(diǎn),必須使學(xué)生熟練掌握,靈活應(yīng)用:其二為提高模塊,主要講解與訓(xùn)練SIEMENS系統(tǒng)的機(jī)床的編程與操作,以幫助學(xué)生在不同數(shù)控系統(tǒng)下對(duì)不同數(shù)控機(jī)床的編程方法的理解與應(yīng)用能力;模塊三為拔高模塊,主要講解國(guó)產(chǎn)數(shù)控?cái)?shù)控系統(tǒng)中的華中數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)控編程與操作方法,擴(kuò)大學(xué)生的知識(shí)面,從而適應(yīng)高職數(shù)控大賽指定系統(tǒng)―華中數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作。

這三個(gè)模塊的教學(xué)可根據(jù)學(xué)生不同層次進(jìn)行安排。這樣,學(xué)生在從業(yè)時(shí)能夠信心十足的面對(duì)所操作的數(shù)控機(jī)床,較快適應(yīng)所從事的工作。 當(dāng)然,運(yùn)用此方法,我們學(xué)院在各種大賽比武中取得了好的成績(jī)。

4.4 正確進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià),提高學(xué)生的自覺學(xué)習(xí)意識(shí)

教學(xué)時(shí)所進(jìn)行的教學(xué)評(píng)價(jià)包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、學(xué)生相互之間的評(píng)價(jià)和教師評(píng)價(jià)。上機(jī)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控編程與操作練習(xí)時(shí)以教師評(píng)價(jià)為主,對(duì)每次的練習(xí)成績(jī)及時(shí)登記。評(píng)價(jià)方法包括口頭評(píng)價(jià)和試題測(cè)評(píng),而試題測(cè)評(píng)方法包括課題測(cè)評(píng)及期末測(cè)評(píng)。教師對(duì)學(xué)生進(jìn)行口頭評(píng)價(jià)時(shí)應(yīng)注意方式和語(yǔ)言的選擇,對(duì)做得不好的學(xué)生不采用直接批評(píng)的方法,只是指出該學(xué)生哪些地方做得好,哪些不太好,應(yīng)如何改進(jìn);對(duì)于比較差的學(xué)生稱為“稍微弱一點(diǎn)的學(xué)生”。 課堂測(cè)試應(yīng)有較強(qiáng)的目的性,不是難為學(xué)生,而是通過對(duì)學(xué)生進(jìn)行測(cè)試,來提高學(xué)生的學(xué)習(xí)意識(shí)、學(xué)習(xí)熱情,學(xué)習(xí)的自覺性和自信心。

5 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用效果

5.1 理論教學(xué)應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以極大地提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣

在引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應(yīng)用軟件之前,數(shù)控編程與操作課程與其他課程教學(xué)模式相同,主要是課堂教學(xué),學(xué)生對(duì)自己所編的程序正確與否是通過教師批改作業(yè)來知曉的。這種方法教師檢查程序需逐個(gè)程序段進(jìn)行查閱,內(nèi)容多而十分麻煩,一些在數(shù)控機(jī)床上常常無法通過的書寫錯(cuò)誤也不易查出,而這些問題的解決在實(shí)際數(shù)控編程中是十分重要的。至于數(shù)控操作問題,在黑板上講解各個(gè)按鍵的作用、名稱與使用更是一件費(fèi)力不討好的事,習(xí)者枯燥,教者乏味。

引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)以后,學(xué)生所編程序可以直接在計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的模擬加工演示,對(duì)程序編寫和書寫的錯(cuò)誤能直接看出,機(jī)床操作面板的使用與零件的加工過程也和實(shí)際加工情況十分相似,學(xué)生可以從任意角度觀察數(shù)控機(jī)床加工過程,毛坯加工為成品的過程歷歷在目,直觀形象,便于學(xué)習(xí)與掌握,編程與操作的作業(yè)可以直接在計(jì)算機(jī)上檢查,每次有檢查,次次有結(jié)果,使學(xué)生對(duì)這門課程有了濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

5.2 技能訓(xùn)練應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可降低訓(xùn)練成本提高訓(xùn)練效率和安全性

數(shù)控機(jī)床是一種較為昂貴的機(jī)電一體化的新型設(shè)備,它具備“高速、高效、高精度”的特點(diǎn),如果初學(xué)時(shí)就讓學(xué)生直接在數(shù)控機(jī)床上操作,可能出現(xiàn)撞壞刀具等現(xiàn)象,甚至因操作失誤對(duì)學(xué)生造成人身危害。引入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行技能操作,可以大大降低實(shí)訓(xùn)的消耗,約50個(gè)機(jī)位的計(jì)算機(jī)包括50個(gè)結(jié)點(diǎn)的正版數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件,所需費(fèi)用相當(dāng)于一臺(tái)三十萬元的數(shù)控機(jī)床,卻能解決50-150個(gè)學(xué)生的初階段的技能訓(xùn)練問題,學(xué)生可以輕松對(duì)實(shí)習(xí)過程進(jìn)行初始化,對(duì)未能完成的實(shí)習(xí)實(shí)行項(xiàng)目保存,對(duì)已完成的實(shí)習(xí)課題進(jìn)行調(diào)入回顧,而后再進(jìn)行幾次實(shí)際操作就能達(dá)到事半功倍的效果,大大提高了實(shí)習(xí)效率降低了實(shí)習(xí)成本。

因此應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)可以減少考生占用數(shù)控機(jī)床的時(shí)間約50%,學(xué)生可以將編程與程序校驗(yàn)時(shí)間放在計(jì)算機(jī)上完成,然后通過數(shù)據(jù)傳輸將所編程序輸入數(shù)控機(jī)床,對(duì)零件進(jìn)行加工,安全性及效率均大為提高。

參考文獻(xiàn)

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文第2篇

【關(guān)鍵詞】數(shù)控教學(xué) 數(shù)控加工 仿真系統(tǒng)

【中圖分類號(hào)】G642 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】A 【文章編號(hào)】1674-4810（2016）03-0032-02

進(jìn)入21世紀(jì)后，科學(xué)技術(shù)有了很大的發(fā)展，各行各業(yè)中廣泛使用數(shù)控技術(shù)。市場(chǎng)上最緊缺的人才包括數(shù)控人才，怎樣培養(yǎng)出符合社會(huì)需求的數(shù)控技能人才是從事數(shù)控教學(xué)的工作者深入研究和探討的重要問題。

一 數(shù)控實(shí)習(xí)（實(shí)驗(yàn)）教學(xué)中存在的問題

第一，社會(huì)上出現(xiàn)了一種新的機(jī)電一體化設(shè)備――數(shù)控機(jī)床，但和普通機(jī)床相比價(jià)格較高。如果運(yùn)用數(shù)控機(jī)床開展相關(guān)的數(shù)控實(shí)訓(xùn)，需要較高的費(fèi)用。

第二，由于科技發(fā)展速度不斷加快，數(shù)控機(jī)床樣式繁多，更新?lián)Q代較快，一般院校很難配備所有的系統(tǒng)，會(huì)出現(xiàn)學(xué)生工作后操控的設(shè)備和在學(xué)校所學(xué)不一樣的情況，要是不能盡快適應(yīng)，將會(huì)對(duì)自己的工作造成一定的影響。

第三，數(shù)控機(jī)床自動(dòng)運(yùn)行性較好，學(xué)生剛開始學(xué)習(xí)的時(shí)候，由于不熟悉編程或者操作失誤會(huì)損壞機(jī)床或者刀具，嚴(yán)重的會(huì)威脅到人身安全。為了切實(shí)解決上述問題，筆者建議使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)代替數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作。

二 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的產(chǎn)生

進(jìn)入信息時(shí)代，虛擬現(xiàn)實(shí)理論和技術(shù)獲得很大的突破，出現(xiàn)了一種計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，可以對(duì)實(shí)際設(shè)備的加工環(huán)境以及工作的實(shí)際狀態(tài)進(jìn)行準(zhǔn)確的模擬。在學(xué)習(xí)的過程中使用計(jì)算機(jī)仿真培訓(xùn)系統(tǒng)，不僅會(huì)讓學(xué)習(xí)者的素質(zhì)得到有效的提升，同時(shí)比較安全，花費(fèi)的費(fèi)用相對(duì)較少。國(guó)內(nèi)很多學(xué)校在教學(xué)中已經(jīng)引進(jìn)計(jì)算機(jī)仿真系統(tǒng)，在培養(yǎng)數(shù)控操作人才中也得到了廣泛的應(yīng)用。簡(jiǎn)而言之，就是借助計(jì)算機(jī)技術(shù)以及其他專門的硬件、軟件，模擬真實(shí)的場(chǎng)景，在這個(gè)仿真的場(chǎng)景下參與者通過交互體驗(yàn)會(huì)產(chǎn)生一種真實(shí)的感覺，對(duì)操作者實(shí)際工作能力的培養(yǎng)很有利。

三 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用方法

1.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應(yīng)用的過程

第一，數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的選用。當(dāng)前市場(chǎng)上的數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件有很多種，如北京斐克公司VNUC數(shù)控仿真軟件、南京宇航數(shù)控仿真軟件等等。通過多方面的比較，筆者認(rèn)為北京斐克公司VNUC數(shù)控仿真軟件具有較好的性能，其在教學(xué)輔助中具有較高的價(jià)值。該仿真軟件可以仿真數(shù)控車床、數(shù)控銑床和數(shù)控加工中心加工零件的全過程。其中主要有定義毛坯、刀具準(zhǔn)備、基準(zhǔn)測(cè)量等多項(xiàng)功能，內(nèi)存的數(shù)控系統(tǒng)也比較多，涵蓋FANUC、SIEMENS等多種系統(tǒng)，具有仿真多種機(jī)床、多種系統(tǒng)的能力。

第二，定義毛坯及選擇刀具。在數(shù)控仿真軟件的輔助下，和數(shù)控機(jī)床以及相關(guān)工藝知識(shí)有效地結(jié)合在一起，選擇符合學(xué)校情況的系統(tǒng)類型以及機(jī)床型號(hào)；以加工零件的形狀對(duì)工件毛坯的材料和大小進(jìn)行定義，選擇合適的工件裝夾形式，在刀具庫(kù)中選擇合適的刀具。

第三，手工編程及零件加工。零件的尺寸、過程、參數(shù)、刀具的位置等是數(shù)控機(jī)床加工所需的信息，這些信息在編碼的操控下執(zhí)行一系列命令。數(shù)控編程對(duì)學(xué)生的思維以及專業(yè)技術(shù)要求較高。學(xué)生編制的程序通過教師的審批確認(rèn)是否正確。這種教學(xué)方式需要教師逐個(gè)查閱學(xué)生編寫的程序，內(nèi)容比較煩瑣，實(shí)際上很多在數(shù)控機(jī)床上無法通過的程序錯(cuò)誤教師難以檢查出來。在數(shù)控仿真軟件中可以很好地解決該難題，在編輯方式下的程序界面上輸入數(shù)控代碼，然后以實(shí)際數(shù)控機(jī)床操作回到參考點(diǎn)，對(duì)刀――設(shè)定刀具補(bǔ)償。自動(dòng)運(yùn)行編寫程序，加工的全過程均可以觀看，自主判斷程序的正確性。讓學(xué)生對(duì)知識(shí)更容易掌握，凸顯仿真軟件在教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)。

2.恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，充分發(fā)揮其在實(shí)習(xí)教學(xué)中的作用

在實(shí)習(xí)教學(xué)中可以使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行數(shù)控編程和操作。教師在實(shí)習(xí)教學(xué)中要重視使用數(shù)控仿真系統(tǒng)的方法，在數(shù)控教學(xué)中初期的感性訓(xùn)練、訓(xùn)練基本程序以及指令代碼的編寫可以在數(shù)控教學(xué)仿真軟件中完成，而并不是采用仿真軟件進(jìn)行全過程的教學(xué)活動(dòng)。在數(shù)控課程中可以使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，作為輔助訓(xùn)練學(xué)生實(shí)際操作的工具。教師要重視在教學(xué)過程中使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的方法，明確在教學(xué)過程中數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的位置，在教學(xué)的過程中不能輕視教師的引導(dǎo)作用而過分依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，也不能不重視學(xué)生在教學(xué)中的感受，教師在教學(xué)的過程中需要有辨別并科學(xué)地使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，以便于提升數(shù)控教學(xué)的質(zhì)量和水平。同時(shí)也應(yīng)該重視學(xué)生的實(shí)際加工能力，不僅要充分運(yùn)用仿真軟件，還要有效地提升學(xué)生的操作能力和水平，保證數(shù)控教學(xué)科學(xué)、客觀地開展并具有較強(qiáng)的實(shí)效性。

3.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)地掌握數(shù)控編程與操作

進(jìn)行實(shí)習(xí)的時(shí)候，筆者建議把教學(xué)內(nèi)容劃分為三個(gè)模塊。第一個(gè)模塊為基礎(chǔ)，主要對(duì)FANUC數(shù)控系統(tǒng)的編程方法和操作技巧進(jìn)行詳細(xì)的介紹和講解。該部分雖然比較基礎(chǔ)，卻是教學(xué)的重點(diǎn)，學(xué)生必須熟練掌握，并活學(xué)活用。第二個(gè)模塊為提高，對(duì)SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作進(jìn)行細(xì)致的講解，讓學(xué)生在不同的數(shù)控系統(tǒng)下均具有較強(qiáng)的應(yīng)用能力。第三個(gè)模塊為拓展，主要對(duì)華中數(shù)控系統(tǒng)的編程與操作方法進(jìn)行講解，拓展學(xué)生的知識(shí)面。這三個(gè)模塊相互促進(jìn)、相互影響，讓學(xué)生的動(dòng)手能力得到有效的提升，滿足社會(huì)對(duì)綜合性人才的需求。

4.活用教學(xué)方法

和本科學(xué)生相比，高職學(xué)生學(xué)習(xí)基礎(chǔ)較差，教師教學(xué)很困難，如果還使用傳統(tǒng)的教學(xué)方式，不僅難以引起學(xué)生的興趣，而且教學(xué)質(zhì)量也難以提升。應(yīng)使用先進(jìn)的教學(xué)方法、手段來激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。一般而言，從事數(shù)控教學(xué)的教師教學(xué)水平較高，具有較強(qiáng)的數(shù)控能力，可以熟練使用多種教學(xué)方式。教師在教學(xué)的過程中應(yīng)以學(xué)生為主體，教學(xué)中促進(jìn)學(xué)生手腦并用，改變學(xué)生的學(xué)習(xí)觀念，讓其由“要我學(xué)習(xí)”變?yōu)椤拔乙獙W(xué)習(xí)”。

5.正確進(jìn)行教學(xué)評(píng)價(jià)

教學(xué)評(píng)價(jià)主要包括學(xué)生的自我評(píng)價(jià)、學(xué)生間的相互評(píng)價(jià)以及教師評(píng)價(jià)。在計(jì)算機(jī)上使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行課程的學(xué)習(xí)，筆者建議以教師評(píng)價(jià)為主，及時(shí)登記每次的練習(xí)成績(jī)。評(píng)價(jià)方式多種多樣，可以是課堂測(cè)試也可以是口頭評(píng)價(jià)，試題測(cè)試又分為兩部分：課題測(cè)試、期末測(cè)試。教師口頭評(píng)價(jià)學(xué)生的時(shí)候應(yīng)注意選擇激勵(lì)的語(yǔ)言以及措辭，對(duì)表現(xiàn)不好的學(xué)生不宜直接批評(píng)，應(yīng)該使用激勵(lì)的語(yǔ)言，對(duì)做得好的部分加以鼓勵(lì)，不好的地方委婉地表述，并給出具體的改進(jìn)措施。在課堂上進(jìn)行測(cè)試應(yīng)該具有一定的目的性，題目不應(yīng)該過難，通過課堂測(cè)試教師了解到學(xué)生學(xué)習(xí)中的不足并且提高學(xué)生的學(xué)習(xí)熱情和意識(shí)。教學(xué)評(píng)價(jià)的本質(zhì)是促進(jìn)學(xué)生學(xué)習(xí)，教師應(yīng)該掌握科學(xué)的評(píng)價(jià)方法，多用鼓勵(lì)性的評(píng)價(jià)方式，不斷提升學(xué)生學(xué)習(xí)的興趣和積極性。

6.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)

使用教學(xué)仿真軟件沒有安全上的顧慮。讓學(xué)生在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行技能訓(xùn)練，訓(xùn)練的費(fèi)用能極大地降低，如果按照50臺(tái)計(jì)算機(jī)和50套仿真訓(xùn)練系統(tǒng)來計(jì)算，花費(fèi)的資金僅僅能購(gòu)買一臺(tái)價(jià)值30多萬元的數(shù)控機(jī)床，卻可以解決50～200位處于初學(xué)階段學(xué)生的技能訓(xùn)練問題，學(xué)生可以輕松地初始化實(shí)習(xí)進(jìn)程，保存未訓(xùn)練完成的項(xiàng)目，在反復(fù)的訓(xùn)練中可以有效地提升自身的操作能力，提升教學(xué)效果的同時(shí)，實(shí)習(xí)成本也得以有效的降低。

和實(shí)際加工相比，機(jī)床操作面板的使用與零件的加工幾乎一模一樣，數(shù)控機(jī)床加工過程中學(xué)生可以從任意角度進(jìn)行觀察，直接觀察毛坯――成品的過程，形象的畫面可以很好地激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性和動(dòng)力，對(duì)學(xué)生學(xué)習(xí)和掌握知識(shí)極為有利，在課堂上隨機(jī)檢查編程與操作的作業(yè)，每次都有合理的結(jié)果，可以培養(yǎng)學(xué)生濃厚的學(xué)習(xí)興趣。

四 結(jié)束語(yǔ)

在教學(xué)中使用數(shù)控加工仿真軟件，對(duì)學(xué)生綜合職業(yè)素質(zhì)的全面提升具有很好的促進(jìn)作用，不僅使學(xué)生獨(dú)立思考以及創(chuàng)新的意識(shí)得到培養(yǎng)，更讓學(xué)生勇于鍛煉。作為數(shù)控教師，在教學(xué)的過程中應(yīng)該摒棄傳統(tǒng)的教育教學(xué)理念，充分領(lǐng)悟新課改精神，踐行素質(zhì)教育理念，在思考中產(chǎn)生問題，在思考中解決問題，采用積極的措施，很好地使用仿真軟件，有效地提升數(shù)控教育教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)

[1]申賓德.三維仿真互動(dòng)教學(xué)模式在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用[J].產(chǎn)業(yè)與科技論壇，2013（8）

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文第3篇

CAXA制造工程師作為國(guó)產(chǎn)的CAD/CAM軟件在各類機(jī)械制造企業(yè)中得到了比較廣泛的應(yīng)用。由于零件的形狀和加工環(huán)境的復(fù)雜性，在實(shí)際加工中容易出現(xiàn)過切和欠切現(xiàn)象，甚至?xí)霈F(xiàn)刀具與機(jī)床部件或工件的干涉和碰撞；并且數(shù)控機(jī)床使用的數(shù)控系統(tǒng)較多，自動(dòng)生成的數(shù)控加工程序不一定適合實(shí)際的加工需求。因此，在實(shí)際加工前，采取適當(dāng)有效的措施對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行檢驗(yàn)和修正是十分必要的。

宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)提供了數(shù)控車床、數(shù)控銑床和加工中心等多種機(jī)床類型；提供了發(fā)那科、西門子、華中數(shù)控和廣州數(shù)控等多種數(shù)控系統(tǒng)；還提供了數(shù)控機(jī)床的所有操作模式、三維工件的實(shí)時(shí)加工顯示、刀具路徑的三維顯示以及工件的定義、裝夾、測(cè)量和刀具的定義及碰撞提示等功能。此軟件不但能夠讓用戶進(jìn)行手工編程而且還允許用戶導(dǎo)入自動(dòng)編程軟件生成的程序。

在實(shí)際應(yīng)用中，CAXA制造工程師和宇龍仿真系統(tǒng)的有機(jī)結(jié)合能夠相互彌補(bǔ)對(duì)方的不足，對(duì)于提高程序的編寫效率和其正確性驗(yàn)證有著廣泛的應(yīng)用價(jià)值和意義。

一、應(yīng)用CAXA制造工程師進(jìn)行自動(dòng)編程

1.生成如圖1所示的可樂瓶底凹模實(shí)體造型（過程略）

2.零件的加工工藝分析

（1）零件圖的分析。該零件的材料為硬鋁，毛坯尺寸為120mm×120mm×50mm。在零件上有一個(gè)加工特征：可樂瓶底凹模型腔曲面。由于零件呈前后、左右對(duì)稱，故工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)定在工件上表面的中心。

（2）刀具的選擇。由于工件的材料為硬鋁，切削性能較好，選用高速鋼立銑刀即可滿足工藝要求。粗加工時(shí)選擇φ6mm的圓柱直柄平底刀，精加工時(shí)選擇φ5mm的球頭刀。

（3）工件的裝夾。工件毛坯外形為長(zhǎng)方體，為使其定位和裝夾準(zhǔn)確可靠，選擇機(jī)用虎鉗進(jìn)行裝夾。

3.工藝路線制定

采用先粗后精的加工順序：粗加工采用等高線粗加工，精加工采用參數(shù)線精加工。

4.生成零件的加工軌跡

（1）用CAXA制造工程師生成零件的粗加工軌跡。如圖2和圖3所示，操作依次為：雙擊加工管理樹中的選項(xiàng)選中單擊按鈕單擊【確定】按鈕。

接下來，單擊菜單欄中的【加工】選項(xiàng)，然后依次選擇【粗加工】【等高線粗加工】按表1所示進(jìn)行參數(shù)設(shè)置單擊【確定】按鈕。結(jié)果如圖4所示。

最后，根據(jù)提示拾取可樂瓶底凹模作為加工對(duì)象，然后拾取加工邊界，直接單擊右鍵確定（默認(rèn)零件的外輪廓為加工邊界），即生成等高線粗加工軌跡。

（2）用CAXA制造工程師生成零件的精加工軌跡。單擊菜單欄中的【加工】，然后依次單擊【精加工】單擊【參數(shù)線精加工】按表2進(jìn)行參數(shù)設(shè)置單擊【確定】按鈕，結(jié)果如圖5所示。

最后，根據(jù)提示拾取可樂瓶底凹模作為加工對(duì)象，然后單擊右鍵“確定”，再依次執(zhí)行以下操作：拾取進(jìn)刀點(diǎn)切換加工方向（若不需要切換可直接單擊右鍵確定）改變曲面方向（若不需要改變可直接單擊右鍵確定）拾取干涉面（若沒有可直接單擊右鍵確定），即生成參數(shù)線精加工軌跡。

（3）自動(dòng)生成數(shù)控加工程序。如圖6所示，單擊加工管理樹中的選項(xiàng)，再依次單擊菜單欄中的【加工】【后置處理】【生成G代碼】輸入文件名單擊【保存】單擊右鍵，即可生成數(shù)控加工程序，如圖7所示（由于程序段較多，順序號(hào)超過了4位，故設(shè)置成不輸出程序段順序號(hào)）。

二、應(yīng)用宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行仿真加工

1.機(jī)床參數(shù)設(shè)置和基本操作

（1）啟動(dòng)宇龍仿真軟件，單擊（選擇機(jī)床），選擇常用的FANUC0I數(shù)控系統(tǒng)和立式加工中心，如圖8所示，控制面板如圖9所示。

（2）單擊（定義毛坯），定義毛坯的外形、材料和尺寸，如圖10所示。

（3）單擊（夾具），選擇夾具，如圖11所示。

（4）單擊（放置零件），安裝零件，如圖12所示。

（5）單擊（選擇刀具），如圖13所示。

（6）按照實(shí)際數(shù)控機(jī)床的操作步驟，進(jìn)行系統(tǒng)上電啟動(dòng)、旋出急停按鈕和回參考點(diǎn)的操作（一般是+X、+Y和+Z向回參考點(diǎn)，回到參考點(diǎn)后指示燈亮）。

（7）對(duì)刀。單擊（基準(zhǔn)工具），選擇φ14mm的尋邊器，再單擊【塞尺檢查】，選擇1mm的塞尺。先采用手動(dòng)而后采用手動(dòng)脈沖的方式使尋邊器向工件右側(cè)面靠近，當(dāng)提示塞尺檢查的結(jié)果合適時(shí)，記下此時(shí)的X坐標(biāo)-232.000mm。由于選擇工件上表面的中心作為工件坐標(biāo)系原點(diǎn)，故工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的X坐標(biāo)為X=-232.000-60-1-7=-300.000（mm）（其中60mm為工件長(zhǎng)度的一半，1mm為塞尺尺寸，7mm為尋邊器半徑）。接下來單擊，再選中并單擊屏幕中下面對(duì)應(yīng)的軟鍵，將光標(biāo)移動(dòng)到G54對(duì)應(yīng)的X坐標(biāo)，輸入“-300.000”，單擊或單擊屏幕中下面對(duì)應(yīng)的軟鍵，即可完成X向?qū)Φ丁Ｊ褂猛瑯拥姆椒傻玫焦ぜ鴺?biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的Y坐標(biāo)為Y=-215.000mm，輸入后即可完成Y向?qū)Φ丁Ｍㄟ^MDI方式將1號(hào)刀裝到主軸上，單擊【塞尺檢查】，選擇100mm量塊（即Z軸對(duì)刀器），先采用手動(dòng)而后采用手動(dòng)脈沖的方式使刀具向工件上表面靠近，當(dāng)提示塞尺檢查的結(jié)果合適時(shí)，此時(shí)工件坐標(biāo)系原點(diǎn)相對(duì)于參考點(diǎn)的Z坐標(biāo)為Z=-379.000-100=-479.000（mm），輸入后即可完成Z向?qū)Φ丁Ｍ砜梢詫?duì)2號(hào)刀進(jìn)行對(duì)刀，將得到的坐標(biāo)值輸入G55中。對(duì)刀后的屏幕界面如圖14所示。

2.數(shù)控加工程序的導(dǎo)入和加工

將CAXA制造工程師自動(dòng)生成的NC程序進(jìn)行必要的手工編輯后，得到如圖15所示的新程序，然后將其復(fù)制到仿真軟件所在盤符的指定文件夾（如安裝在默認(rèn)的盤符，則指定文件夾為：C：＼Program Files＼數(shù)控加工仿真系統(tǒng)＼Examples＼FANUC＼FANUC0立式加工中心＼FANUC0立加G00G01絕對(duì)），再將NC程序傳輸至宇龍數(shù)控加工仿真軟件中。

調(diào)用的具體步驟是：?jiǎn)螕艟庉?（DNC傳送）選擇好NC文件 輸入“O××××” ，NC程序便會(huì)顯示在數(shù)控加工仿真軟件當(dāng)前屏幕上，如圖16所示。再單擊“自動(dòng)” ，選擇“循環(huán)啟動(dòng)” ，機(jī)床則會(huì)自動(dòng)加工零件，結(jié)果如圖17所示。

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文第4篇

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 數(shù)控仿真軟件

數(shù)控仿真軟件是一款在計(jì)算機(jī)設(shè)備內(nèi)完成數(shù)控操作加工仿真的現(xiàn)代化專業(yè)性軟件，能同時(shí)展開刀具軌跡與機(jī)床運(yùn)動(dòng)的仿真。數(shù)控仿真軟件通過三維顯示與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，使數(shù)控加工整個(gè)流程的模擬達(dá)到相當(dāng)逼真的程度，進(jìn)而檢驗(yàn)加工環(huán)節(jié)里可能存在的不足。利用微型計(jì)算機(jī)的數(shù)控加工實(shí)驗(yàn)教學(xué)系統(tǒng)，可為學(xué)生知識(shí)的學(xué)習(xí)提供更真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作編程加工環(huán)境，可降低實(shí)際上機(jī)操作時(shí)因誤操作而帶來的機(jī)床與工件毀壞幾率，進(jìn)而提升課堂教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生實(shí)際工作能力。

一、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)中的作用

第一，通過數(shù)控仿真軟件能夠彌補(bǔ)設(shè)備與師資缺乏，增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手實(shí)踐能力，對(duì)學(xué)生技能操作熟練程度的提升更有利。利用仿真軟件展開模擬操作，可為學(xué)生提供更多的實(shí)習(xí)機(jī)會(huì)，縮短新授知識(shí)轉(zhuǎn)變?yōu)榧寄艿闹芷凇Ｈ缫粋€(gè)班級(jí)中約有30個(gè)人，3臺(tái)機(jī)床，平均每臺(tái)機(jī)床約10個(gè)人，每次實(shí)習(xí)時(shí)間約3小時(shí)，而每個(gè)人的實(shí)際操作時(shí)間僅有18分鐘，在如此短暫時(shí)間內(nèi)，很難達(dá)到預(yù)期的效果。若我們利用每所學(xué)校均有的微機(jī)室，將3小時(shí)換作與實(shí)際機(jī)床基本相同的仿真操作的話，可保證所有學(xué)生均有足夠時(shí)間來動(dòng)手，提升操作熟練程度，為下一步實(shí)際操作做足準(zhǔn)備。

第二，提供了多類機(jī)床與多類系統(tǒng)。現(xiàn)今數(shù)控機(jī)床的種類與系統(tǒng)廠家相當(dāng)多，教學(xué)時(shí)可結(jié)合需要選擇對(duì)應(yīng)機(jī)床與系統(tǒng)完成對(duì)學(xué)生的授課，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)不同數(shù)控系統(tǒng)與不同數(shù)控機(jī)床的適應(yīng)能力。

第三，通過數(shù)控仿真軟件可更好結(jié)合理論學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。若通過仿真軟件一邊演示一邊教學(xué)，借助車刀與工件運(yùn)動(dòng)來顯示指令軌跡，學(xué)生更易理解，還可親手操作以加深認(rèn)識(shí)，理論與實(shí)踐相互融合，增強(qiáng)了教學(xué)質(zhì)量。

二、數(shù)控加工技術(shù)課程的數(shù)控仿真軟件教學(xué)要點(diǎn)

1.引導(dǎo)學(xué)生正確選用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，提高教學(xué)質(zhì)量

數(shù)控仿真軟件可通過計(jì)算機(jī)把所編制程序，在二維圖或三維圖的基礎(chǔ)上通過動(dòng)態(tài)方式把整個(gè)數(shù)控加工過程更生動(dòng)地展現(xiàn)出來。現(xiàn)今有影響力、有代表性的數(shù)控仿真軟件包括上海宇龍、斯沃仿真、南京宇航等。但具體選擇哪種仿真軟件，還應(yīng)綜合分析仿真系統(tǒng)里操作面與實(shí)訓(xùn)教學(xué)機(jī)床的匹配性，保證仿真系統(tǒng)里所用到的數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)與教材教學(xué)選擇的數(shù)控系統(tǒng)或機(jī)床相符，并考慮數(shù)控仿真系統(tǒng)功能是否滿足教學(xué)要求與仿真軟件及CAD/CAM軟件配套性，如通過CAD/CAM軟件后置處理所生成的程序可否調(diào)入仿真系統(tǒng)進(jìn)件虛擬加工，在仿真軟件運(yùn)行驗(yàn)證符合要求的程序可否在真實(shí)機(jī)床里加工等。筆者學(xué)校在實(shí)際操作中選用了上海宇龍數(shù)控仿真軟件，軟件基本可兼容目前國(guó)內(nèi)已有的大部分?jǐn)?shù)控系統(tǒng)，如FANUC、SIEMENS、廣州數(shù)控等。仿真軟件完全模擬真實(shí)的數(shù)控機(jī)床操作，能清晰仿真整個(gè)數(shù)控加工環(huán)節(jié)。學(xué)生在學(xué)習(xí)過程中能夠更快速地了解數(shù)控機(jī)床編程與操作技能。

2.科學(xué)應(yīng)用仿真軟件，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣

過去在黑板上講授不同按鍵名稱、作用與操作方法，實(shí)質(zhì)上是一件費(fèi)力不討好的事，學(xué)習(xí)者感覺枯燥，教師也乏味。但若將數(shù)控仿真軟件用于數(shù)控加工技術(shù)課程中，學(xué)生所編程序能夠直接在計(jì)算機(jī)數(shù)控加工仿真軟件中進(jìn)行模擬加工演示。由于機(jī)床操作面板的使用及零件加工過程均與實(shí)際加工情況類似，學(xué)生可從任意角度了解、掌握數(shù)控機(jī)床加工過程，毛坯加工變作成品的過程真實(shí)形象，更利于知識(shí)點(diǎn)的掌握。利用數(shù)控仿真軟件，基于學(xué)生學(xué)習(xí)中遇到的各種困難及問題給予講解、引導(dǎo)、示范操作，可以克服所有的學(xué)習(xí)困難，解決問題，增強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣。此外，數(shù)控仿真軟件再先進(jìn)，終究不是真實(shí)的，數(shù)控系統(tǒng)種類多，統(tǒng)一數(shù)控系統(tǒng)應(yīng)用于不同廠家生產(chǎn)的數(shù)控機(jī)床上，實(shí)際操作中也存在諸多差異，研發(fā)人員無法全面掌握這些具體細(xì)節(jié)，仿真軟件產(chǎn)品會(huì)出現(xiàn)一些與真實(shí)機(jī)床不同的感覺。教師還應(yīng)為學(xué)生清楚講述軟件與實(shí)際機(jī)床不符之處，并結(jié)合機(jī)床真實(shí)情況為學(xué)生展開針對(duì)性教學(xué)，以免讓學(xué)生出現(xiàn)誤解，不利于將來機(jī)床編程與實(shí)操。

3.合理安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)掌握數(shù)控知識(shí)

數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)中應(yīng)合理安排教學(xué)內(nèi)容，在教學(xué)前將知識(shí)點(diǎn)給予有效安排，大致分作三個(gè)模塊，即基礎(chǔ)模式、提高模塊與拓展模塊。首先，基礎(chǔ)模塊重點(diǎn)講述訓(xùn)練中常用到的FANUC數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)數(shù)控車床、數(shù)控加工中心編程方法、操作及應(yīng)用知識(shí)，該模塊屬于教學(xué)基礎(chǔ)，也屬于教學(xué)的重點(diǎn)，要求學(xué)生務(wù)必熟練掌握，并能做到知識(shí)的靈活運(yùn)用;其次，提高模塊重點(diǎn)講述并訓(xùn)練SIEMENS數(shù)控系統(tǒng)相關(guān)三種機(jī)床編程與操作，增強(qiáng)學(xué)生在不同數(shù)控系統(tǒng)下進(jìn)行不同數(shù)控機(jī)床編程的操作能力與理解能力;最后，拓展模塊重點(diǎn)講述國(guó)產(chǎn)數(shù)控系統(tǒng)里的華中數(shù)控系統(tǒng)與廣州數(shù)控系統(tǒng)里的數(shù)控車床編程及操作技巧，拓寬學(xué)生知識(shí)面，增強(qiáng)學(xué)生對(duì)不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程及實(shí)踐操作能力。唯有如此，學(xué)生方可更牢固地掌握各種數(shù)控加工知識(shí)，步入社會(huì)后能盡快適應(yīng)崗位工作要求，提高工作能力。

4.仿真軟件學(xué)習(xí)與機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練同時(shí)進(jìn)行

數(shù)控仿真軟件不僅可用于數(shù)控加工技術(shù)課程教學(xué)中，還可作為數(shù)控操作技能訓(xùn)練輔助工具。教師應(yīng)擺正數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的位置，不可讓學(xué)生養(yǎng)成一味依賴數(shù)控仿真軟件的習(xí)慣，而忽視了機(jī)床實(shí)際操作練習(xí)的重要性。教師需結(jié)合課程總共的學(xué)習(xí)時(shí)間，科學(xué)分配仿真軟件學(xué)習(xí)與機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練二者的時(shí)間比例，充分認(rèn)識(shí)到數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用優(yōu)勢(shì)主要體現(xiàn)在入門基礎(chǔ)訓(xùn)練上，而學(xué)生實(shí)踐操作技能的提升關(guān)鍵還是要通過大量的機(jī)床實(shí)際操作訓(xùn)練。學(xué)校需合理制訂教學(xué)計(jì)劃，在數(shù)控仿真軟件課程學(xué)習(xí)前，就先組織學(xué)生到附近工廠實(shí)習(xí)，讓學(xué)生對(duì)各類加工方法有更深的感性認(rèn)識(shí)。同時(shí)，數(shù)控機(jī)床課程與數(shù)控加工工藝課程也應(yīng)安排在數(shù)控仿真軟件學(xué)習(xí)訓(xùn)練前，讓學(xué)生掌握更多機(jī)床操作方法、加工方法與切削用量選擇方法，更利于學(xué)生理解與掌握數(shù)控仿真各環(huán)節(jié)要點(diǎn)，進(jìn)而讓數(shù)控仿真軟件真正在數(shù)控加工技術(shù)課程中發(fā)揮作用，達(dá)到“砍柴不誤磨刀功”之效。

總之，數(shù)控仿真軟件將逐漸變成我國(guó)數(shù)控教學(xué)中的主要手段，不但能夠解決占用過多實(shí)驗(yàn)設(shè)備時(shí)間的問題，還可提升學(xué)生對(duì)數(shù)控加工的認(rèn)識(shí)，還可為學(xué)生提供檢驗(yàn)自行編寫程序正確性的有效手段。不過，把數(shù)控仿真軟件應(yīng)用于數(shù)控加工教學(xué)里也有諸多不足，在應(yīng)用過程中還應(yīng)不斷改進(jìn)與完善，使其更好為數(shù)控教學(xué)服務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量，為社會(huì)培育出一批批實(shí)踐能力強(qiáng)的新型數(shù)控人才。

參考文獻(xiàn)：

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[2]王芊.有效提高學(xué)生實(shí)踐能力的途徑――仿真軟件在數(shù)控技術(shù)專業(yè)教學(xué)中的應(yīng)用[J].包頭職業(yè)技術(shù)學(xué)院學(xué)報(bào)，2009（1）.

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文第5篇

【關(guān)鍵詞】計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室；建設(shè)；方案；特點(diǎn)及應(yīng)用

隨著經(jīng)濟(jì)的高速發(fā)展和現(xiàn)代制造業(yè)的巨大進(jìn)步，現(xiàn)代數(shù)控機(jī)床廣泛應(yīng)用于各生產(chǎn)加工領(lǐng)域，社會(huì)急需大量熟練的數(shù)控操作工人。為適應(yīng)社會(huì)的發(fā)展，滿足數(shù)控專業(yè)學(xué)生實(shí)訓(xùn)的需要，很多學(xué)校正在籌建或擴(kuò)建數(shù)控實(shí)訓(xùn)室。

由于受資金限制，各學(xué)校大多經(jīng)費(fèi)有限，不大可能投人巨資配備大量的數(shù)控車床供學(xué)生實(shí)訓(xùn)之用，因此數(shù)控機(jī)床的數(shù)量與學(xué)生數(shù)量相比，相差很大，直接影響實(shí)訓(xùn)效果。所以學(xué)校在采購(gòu)少量數(shù)控機(jī)床之后，再建設(shè)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室不失為一種好辦法。構(gòu)建計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室的目的是為了充分利用現(xiàn)代計(jì)算機(jī)軟、硬件技術(shù)，輔助學(xué)生進(jìn)行數(shù)控機(jī)床實(shí)習(xí)，提高實(shí)訓(xùn)質(zhì)量，使學(xué)生更好地掌握和提高數(shù)控加工技術(shù)。

為了達(dá)到這個(gè)目的，首先要求構(gòu)建的數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室能夠逼真地反映各種真實(shí)數(shù)控機(jī)床的界面，逼真地模擬真實(shí)機(jī)床的加工過程，學(xué)生通過模擬實(shí)訓(xùn)，能夠較快地熟悉真實(shí)機(jī)床的操作控制面板，熟練掌握基本的操作，為今后盡快適應(yīng)生產(chǎn)實(shí)際打下良好的基礎(chǔ)。其次，可以準(zhǔn)確地驗(yàn)證學(xué)生手動(dòng)編寫或自動(dòng)生成的NC代碼程序，顯示加工效果，使學(xué)生充分理解各編程指令的功能、作用，全面掌握編程方法和編程技巧。

一、計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室硬件構(gòu)造

我們建議一個(gè)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)驗(yàn)室配備50臺(tái)左右的計(jì)算機(jī)，這樣可以基本滿足人手一機(jī)的需求，大大提高學(xué)生的動(dòng)手能力。

1.硬件系統(tǒng)

（1）品牌或兼容計(jì)算機(jī)50臺(tái)左右（內(nèi)存不低于512M，推薦使用獨(dú)立顯卡）；

（2）服務(wù)器一臺(tái)（用于運(yùn)行軟件加密狗及教師演示）；

（3）足夠端口的交換機(jī)；

（4）雙絞線若干、水晶頭若干。

2.軟件系統(tǒng)

（1）操作系統(tǒng)：中文windows XP操作系統(tǒng)專業(yè)版；

（2）多媒體教學(xué)軟件：極域電子教室V4.0；

（3）數(shù)控仿真及自動(dòng)編程系統(tǒng)軟件：宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)V4.8；CAXA數(shù)控車2008；CAXA制造工程師2008；Master CAM 9.1；Auto CAD 2004。

3.網(wǎng)絡(luò)配置

（1）網(wǎng)絡(luò)拓樸結(jié)構(gòu)：星形拓樸結(jié)構(gòu)；

（2）網(wǎng)絡(luò)協(xié)議：TCP/IP協(xié)議；

（3）網(wǎng)絡(luò)類型：windows對(duì)等局域網(wǎng)。

二、數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用

構(gòu)建計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室的關(guān)鍵是使用數(shù)控仿真系統(tǒng)。目前，不少軟件公司為了適應(yīng)市場(chǎng)的需要，相繼開發(fā)出許多優(yōu)秀的商品化數(shù)控仿真系統(tǒng)軟件。這類軟件的價(jià)格相對(duì)來說，也不太昂貴。目前購(gòu)買一套國(guó)產(chǎn)50節(jié)點(diǎn)的仿真軟件一般只有幾萬元，僅相當(dāng)于一臺(tái)數(shù)控機(jī)床的幾分之一甚至幾十分之一。此外使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)還可以提高實(shí)訓(xùn)安全性：有了仿真系統(tǒng)，可先在上面進(jìn)行編程和操作訓(xùn)練，并檢驗(yàn)程序的正確性之后，再去操作實(shí)際機(jī)床，由此可大大降低操作事故的發(fā)生。

我們選用了上海宇龍軟件工程有限公司開發(fā)的“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)V4.8”，這個(gè)軟件可以在計(jì)算機(jī)上真實(shí)地顯示數(shù)控機(jī)床的操作面板、逼真地模擬數(shù)控機(jī)床的加工動(dòng)作，顯示加工效果，完全能夠滿足學(xué)生學(xué)習(xí)、實(shí)習(xí)訓(xùn)練的需要。

1.數(shù)控系統(tǒng)的仿真

這個(gè)仿真功能可以幫助學(xué)生熟悉數(shù)控系統(tǒng)的內(nèi)容，掌握各個(gè)按鍵的作用和各種編輯指令的輸入，各個(gè)界面切換的方法，用戶坐標(biāo)系的建立等功能。數(shù)控仿真軟件模擬出來的系統(tǒng)跟實(shí)際機(jī)床完全一致，使用好了數(shù)控仿真軟件后，實(shí)際機(jī)床可以迅速上手。

2.操作面板的仿真

這個(gè)功能可以幫助學(xué)生熟悉培訓(xùn)機(jī)床的操作面板，記住各個(gè)按鈕的位置以及機(jī)床的操作。包括機(jī)床指令，機(jī)床模式的改變，單步，跳步等調(diào)試程序功能。

3.零件加工的仿真

通過前面2個(gè)面板的仿真，學(xué)生可以在交互的方式下，仿真零件的加工過程包括：建立零件毛坯，零件的裝夾，零件的找正，刀具的定義，用戶坐標(biāo)系的建立輸入程序，調(diào)試程序。自動(dòng)完成零件的加工和零件尺寸的測(cè)量過程。

數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用，不僅緩解了數(shù)控設(shè)備數(shù)量不足的難題，而且結(jié)合數(shù)控仿真軟件，我們通過培訓(xùn)課程，學(xué)時(shí)等方便的改進(jìn)，還大幅提高了數(shù)控培訓(xùn)的效果。由于數(shù)控仿真軟件在數(shù)控系統(tǒng)面板和機(jī)床操作面板上與機(jī)床實(shí)際操作完全一致，支持常用的數(shù)控指令，一臺(tái)計(jì)算機(jī)就是一臺(tái)數(shù)控機(jī)床，在一個(gè)50人的標(biāo)準(zhǔn)計(jì)算機(jī)機(jī)房?jī)?nèi)，學(xué)生可以人手一機(jī)使用仿真系統(tǒng)。通過實(shí)踐效果的反饋，經(jīng)過仿真訓(xùn)練的學(xué)生在實(shí)際機(jī)床上，上手速度快，機(jī)床的實(shí)際利用率比以前得到了較大的提高。

三、CAD/CAM軟件的應(yīng)用

目前采用CAD/CAM一體化集成形式的軟件已成為數(shù)控加工自動(dòng)編程系統(tǒng)的主流，目前，應(yīng)用較廣泛的CAD/CAM軟件主要有UG、Pro/Engineer、Master CAM、CAXA制造工程師等。我們?cè)跇?gòu)建計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室的時(shí)候采用了北航海爾軟件公司的CAXA制造工程師軟件。在實(shí)訓(xùn)教學(xué)過程中我們有如下應(yīng)用：

1.自動(dòng)編程，設(shè)置工藝參數(shù)，定義零件加工工藝

自動(dòng)編程是數(shù)控編程領(lǐng)域一個(gè)重要的組成部分，應(yīng)用計(jì)算機(jī)輔助制造軟件進(jìn)行數(shù)控加工自動(dòng)編程，然后經(jīng)過后置處理轉(zhuǎn)換成NC程序代碼。我們只需要利用CAXA系統(tǒng)中的CAD繪圖建模功能繪制生成三維零件模型，再選擇合適的加工工藝方法，安排零件的加工工序，確定粗加工、半精加工、精加工所對(duì)應(yīng)的不同加工表面的刀具、切削用量、進(jìn)退刀路徑、主軸轉(zhuǎn)速等參數(shù)后，該系統(tǒng)便自動(dòng)計(jì)算出機(jī)加工余量，并動(dòng)態(tài)顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對(duì)應(yīng)的不同加工表面的刀位軌跡和機(jī)床代碼，省去了人為編制NC程序的煩惱。

這一過程將數(shù)控編程、制造工藝、刀具、數(shù)控機(jī)床、數(shù)控加工等課程有機(jī)地結(jié)合起來，使學(xué)生覺得以前所學(xué)的知識(shí)不再孤立、枯燥，在數(shù)控技術(shù)課程中達(dá)到了融匯貫通，并在計(jì)算機(jī)上變得生動(dòng)、形象起來，鞏固了學(xué)生的加工工藝方面的知識(shí)，強(qiáng)化了利用CAXA系統(tǒng)數(shù)控教學(xué)的效果。

2.利用CAXA系統(tǒng)，對(duì)計(jì)算機(jī)計(jì)算的刀具軌跡進(jìn)行模擬仿真

CAXA特有的模擬仿真功能，可以進(jìn)行三維真實(shí)感動(dòng)態(tài)仿真加工，每個(gè)學(xué)生都有模擬加工的機(jī)會(huì)，省時(shí)間、省材料、省設(shè)備投入，在仿真過程中，刀具沿著所定義的加工軌跡進(jìn)行動(dòng)態(tài)加工，學(xué)生可以直觀地掌握數(shù)控加工的過程，判斷刀具軌跡的連續(xù)性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀撞刀等情況，刀位計(jì)算機(jī)是否正確，加深了學(xué)生對(duì)加工工藝的理解和對(duì)刀具軌跡的認(rèn)識(shí)。學(xué)生可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造性和綜合能力，對(duì)不滿意的加工結(jié)果重新進(jìn)行零件建模或重新定義刀位軌跡，實(shí)現(xiàn)虛擬設(shè)計(jì)與虛擬加工。

3.將刀具軌跡轉(zhuǎn)換成數(shù)控加工程序，并可傳送至數(shù)控加工仿真系統(tǒng)或數(shù)控機(jī)床進(jìn)行加工

前面所做的工作均是刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡，學(xué)生還很難將NC程序和實(shí)際的加工聯(lián)系起來。因此我們可以將生成的代碼導(dǎo)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)中進(jìn)行模擬加工，或者在條件允許的情況下，讓學(xué)生將零件的NC程序通過數(shù)據(jù)接口傳至數(shù)控機(jī)床，控制機(jī)床進(jìn)行加工，使學(xué)生對(duì)數(shù)控加工有更進(jìn)一步的認(rèn)識(shí)。

通過建設(shè)計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真實(shí)訓(xùn)室，我們可以根本解決實(shí)訓(xùn)機(jī)床不夠用的問題，并且投入少、消耗低、安全性高。在教學(xué)過程中，我們可以從操作到編程立體化的培訓(xùn)學(xué)生，使學(xué)生對(duì)數(shù)控加工這個(gè)領(lǐng)域有了更深刻的了解，也有利于學(xué)校對(duì)這門學(xué)科的開展。但這種方法只適合于那些資金相對(duì)緊張的學(xué)校采用，畢竟仿真操作與實(shí)際操作在細(xì)節(jié)上存在一定的差異，因此，仿真實(shí)訓(xùn)只能在一定程度上輔助學(xué)生掌握基本的操作，而不能以虛擬的實(shí)訓(xùn)完全代替真實(shí)的訓(xùn)練，有條件的學(xué)校學(xué)校必須配置必要的數(shù)控機(jī)床，必須有數(shù)控實(shí)習(xí)車間，讓學(xué)生實(shí)際操作，理論實(shí)踐相結(jié)合，才能收到應(yīng)有的效果。

參考文獻(xiàn)

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