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數控加工仿真系統范文第1篇

關鍵詞:數控機床;數控加工仿真系統軟件;數控教學;數控實習

中圖分類號:G424文獻標識碼:A文章編號:16723198(2010)01029701

1 問題的闡述

隨著科學技術的發展,數控技術正在得到廣泛的應用。數控人才成為市場急需的人才,如何盡快地培養出滿足市場需要、掌握數控機床編程和操作技術的數控技能型人才成為數控教學工作者必須研究的問題。作為數控教學的專業教師,深感如何將數控理論和實踐教學有機地結合起來是值得我們認真探討與研究的。

由于數控機床是一種新型工藝裝備,故數控技術工人的培養和數控機床的教學還處在剛剛起步的狀態,如何利用數控加工仿真系統進行教學更是處在探索階段,因此有必要對數控教學模式、教學手段和教學方法的完善進行有益的探索,創新數控專業的職業技能鑒定的工作方法,建立一套完整的數控教學新體系。

2 數控實習(實驗)教學中存在的問題

(1)數控機床是一種機電一體化的新型設備,價格較之普通機床要昂貴得多。數控機床的操作訓練若完全依賴數控機床進行實作訓練,投入大消耗多成本高。

(2)數控機床的系統多,型號多且更新較快,對學院而言是不可能將所有的系統配齊的,這樣經常會出現學生在校期間所學的系統與工廠中不符的情況,使到了工廠后不能盡快適應機床。

(3)數控機床是自動運行的,學生在初學時,常常會由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機床的損壞,甚至造成人身危害。

為了解決上述問題,我院從數控專業開設起,就嘗試利用數控加工仿真系統軟件進行教學,均對我院數控教學等方面發揮了重大的作用。

3 數控加工仿真系統的產生

隨著計算技術的發展,尤其是虛擬現實技術和理念的發展,產生了可以模擬實際設備加工環境及其工作狀態的計算機仿真培訓系統。它用計算機仿真培訓系統進行培訓,不僅可迅速提高操作者的素質,而且安全可靠、費用低。

目前在國內已經有很多學校將計算機仿真初步運用于數控操作人才培訓的教學之中,也產生了各種仿真教學系統。簡單來講就是利用計算機和其他的專用硬件軟件去產生一種真實場景的仿真,參與者可以通過與仿真場景的交互來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此能進一步培訓操作者的實際工作技能。

4 數控加工仿真系統的應用方法

4.1 活應用教學方法,使學生成為課堂學習的主體

由于大部分高職學生學習基礎差,所以教師教學很困難,傳統的教學方式已很難使學生接受。

因此,利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣顯得尤為重要。數控專業教師應有較高的教學水平和教學能力,有較強的數控職業能力,能較為嫻熟地運用行動導向的教學方法,在課堂教學真正體現學生為主體,突出顯示學生動手動腦的活動,變學生被動學習為主動學習。

4.2 恰當運用數控加工仿真系統,充分發揮其課堂教學中的作用

數控加工仿真系統主要應用于數控編程與操作這一理論教學課程,還可作為數控操作技能訓練的輔助工具。教師應十分重視數控加工仿真系統的在教學中的應用方法,擺正數控加工仿真系統在教學中的位置,既不能完全依賴數控加工仿真系統放棄教師在教學中的引導作用,也不能在教學中教師唱獨角戲采用常規的教學模式而忽視數控加工仿真系統的應用,應該科學地、充分地發揮數控加工仿真系統在教學中的作用。

4.3 科學安排教學內容,循序漸近掌握數控編程與操作技巧

在教學過程中教學內容的安排分為三個教學模塊。其一為基礎模塊,主要講解與訓練最常用的FANUC數控系統中的的編程方法、操作及應用,由于配備FANUC系統的數控機床在數控加工中的市場占有率高,所以這一模塊是教學重點,必須使學生熟練掌握,靈活應用:其二為提高模塊,主要講解與訓練SIEMENS系統的機床的編程與操作,以幫助學生在不同數控系統下對不同數控機床的編程方法的理解與應用能力;模塊三為拔高模塊,主要講解國產數控數控系統中的華中數控系統的數控編程與操作方法,擴大學生的知識面,從而適應高職數控大賽指定系統―華中數控系統的編程與操作。

這三個模塊的教學可根據學生不同層次進行安排。這樣,學生在從業時能夠信心十足的面對所操作的數控機床,較快適應所從事的工作。 當然,運用此方法,我們學院在各種大賽比武中取得了好的成績。

4.4 正確進行教學評價,提高學生的自覺學習意識

教學時所進行的教學評價包括學生的自我評價、學生相互之間的評價和教師評價。上機應用數控加工仿真系統進行數控編程與操作練習時以教師評價為主,對每次的練習成績及時登記。評價方法包括口頭評價和試題測評,而試題測評方法包括課題測評及期末測評。教師對學生進行口頭評價時應注意方式和語言的選擇,對做得不好的學生不采用直接批評的方法,只是指出該學生哪些地方做得好,哪些不太好,應如何改進;對于比較差的學生稱為“稍微弱一點的學生”。 課堂測試應有較強的目的性,不是難為學生,而是通過對學生進行測試,來提高學生的學習意識、學習熱情,學習的自覺性和自信心。

5 數控加工仿真系統的應用效果

5.1 理論教學應用數控加工仿真系統可以極大地提高學生的學習興趣

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

引入數控加工仿真系統進行教學以后,學生所編程序可以直接在計算機數控加工仿真系統的模擬加工演示,對程序編寫和書寫的錯誤能直接看出,機床操作面板的使用與零件的加工過程也和實際加工情況十分相似,學生可以從任意角度觀察數控機床加工過程,毛坯加工為成品的過程歷歷在目,直觀形象,便于學習與掌握,編程與操作的作業可以直接在計算機上檢查,每次有檢查,次次有結果,使學生對這門課程有了濃厚的學習興趣。

5.2 技能訓練應用數控加工仿真系統可降低訓練成本提高訓練效率和安全性

數控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設備,它具備“高速、高效、高精度”的特點,如果初學時就讓學生直接在數控機床上操作,可能出現撞壞刀具等現象,甚至因操作失誤對學生造成人身危害。引入數控加工仿真系統進行技能操作,可以大大降低實訓的消耗,約50個機位的計算機包括50個結點的正版數控加工仿真系統軟件,所需費用相當于一臺三十萬元的數控機床,卻能解決50-150個學生的初階段的技能訓練問題,學生可以輕松對實習過程進行初始化,對未能完成的實習實行項目保存,對已完成的實習課題進行調入回顧,而后再進行幾次實際操作就能達到事半功倍的效果,大大提高了實習效率降低了實習成本。

因此應用數控加工仿真系統可以減少考生占用數控機床的時間約50%,學生可以將編程與程序校驗時間放在計算機上完成,然后通過數據傳輸將所編程序輸入數控機床,對零件進行加工,安全性及效率均大為提高。

參考文獻

數控加工仿真系統范文第2篇

【關鍵詞】數控教學 數控加工 仿真系統

【中圖分類號】G642 【文獻標識碼】A 【文章編號】1674-4810（2016）03-0032-02

進入21世紀后，科學技術有了很大的發展，各行各業中廣泛使用數控技術。市場上最緊缺的人才包括數控人才，怎樣培養出符合社會需求的數控技能人才是從事數控教學的工作者深入研究和探討的重要問題。

一 數控實習（實驗）教學中存在的問題

第一，社會上出現了一種新的機電一體化設備――數控機床，但和普通機床相比價格較高。如果運用數控機床開展相關的數控實訓，需要較高的費用。

第二，由于科技發展速度不斷加快，數控機床樣式繁多，更新換代較快，一般院校很難配備所有的系統，會出現學生工作后操控的設備和在學校所學不一樣的情況，要是不能盡快適應，將會對自己的工作造成一定的影響。

第三，數控機床自動運行性較好，學生剛開始學習的時候，由于不熟悉編程或者操作失誤會損壞機床或者刀具，嚴重的會威脅到人身安全。為了切實解決上述問題，筆者建議使用數控加工仿真系統代替數控機床實際操作。

二 數控加工仿真系統的產生

進入信息時代，虛擬現實理論和技術獲得很大的突破，出現了一種計算機仿真培訓系統，可以對實際設備的加工環境以及工作的實際狀態進行準確的模擬。在學習的過程中使用計算機仿真培訓系統，不僅會讓學習者的素質得到有效的提升，同時比較安全，花費的費用相對較少。國內很多學校在教學中已經引進計算機仿真系統，在培養數控操作人才中也得到了廣泛的應用。簡而言之，就是借助計算機技術以及其他專門的硬件、軟件，模擬真實的場景，在這個仿真的場景下參與者通過交互體驗會產生一種真實的感覺，對操作者實際工作能力的培養很有利。

三 數控加工仿真系統的應用方法

1.數控加工仿真系統應用的過程

第一，數控加工仿真系統的選用。當前市場上的數控仿真系統軟件有很多種，如北京斐克公司VNUC數控仿真軟件、南京宇航數控仿真軟件等等。通過多方面的比較，筆者認為北京斐克公司VNUC數控仿真軟件具有較好的性能，其在教學輔助中具有較高的價值。該仿真軟件可以仿真數控車床、數控銑床和數控加工中心加工零件的全過程。其中主要有定義毛坯、刀具準備、基準測量等多項功能，內存的數控系統也比較多，涵蓋FANUC、SIEMENS等多種系統，具有仿真多種機床、多種系統的能力。

第二，定義毛坯及選擇刀具。在數控仿真軟件的輔助下，和數控機床以及相關工藝知識有效地結合在一起，選擇符合學校情況的系統類型以及機床型號；以加工零件的形狀對工件毛坯的材料和大小進行定義，選擇合適的工件裝夾形式，在刀具庫中選擇合適的刀具。

第三，手工編程及零件加工。零件的尺寸、過程、參數、刀具的位置等是數控機床加工所需的信息，這些信息在編碼的操控下執行一系列命令。數控編程對學生的思維以及專業技術要求較高。學生編制的程序通過教師的審批確認是否正確。這種教學方式需要教師逐個查閱學生編寫的程序，內容比較煩瑣，實際上很多在數控機床上無法通過的程序錯誤教師難以檢查出來。在數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控代碼，然后以實際數控機床操作回到參考點，對刀――設定刀具補償。自動運行編寫程序，加工的全過程均可以觀看，自主判斷程序的正確性。讓學生對知識更容易掌握，凸顯仿真軟件在教學中的優點。

2.恰當運用數控加工仿真系統，充分發揮其在實習教學中的作用

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

3.科學安排教學內容，循序漸進地掌握數控編程與操作

進行實習的時候，筆者建議把教學內容劃分為三個模塊。第一個模塊為基礎，主要對FANUC數控系統的編程方法和操作技巧進行詳細的介紹和講解。該部分雖然比較基礎，卻是教學的重點，學生必須熟練掌握，并活學活用。第二個模塊為提高，對SIEMENS數控系統的編程與操作進行細致的講解，讓學生在不同的數控系統下均具有較強的應用能力。第三個模塊為拓展，主要對華中數控系統的編程與操作方法進行講解，拓展學生的知識面。這三個模塊相互促進、相互影響，讓學生的動手能力得到有效的提升，滿足社會對綜合性人才的需求。

4.活用教學方法

和本科學生相比，高職學生學習基礎較差，教師教學很困難，如果還使用傳統的教學方式，不僅難以引起學生的興趣，而且教學質量也難以提升。應使用先進的教學方法、手段來激發學生的學習興趣。一般而言，從事數控教學的教師教學水平較高，具有較強的數控能力，可以熟練使用多種教學方式。教師在教學的過程中應以學生為主體，教學中促進學生手腦并用，改變學生的學習觀念，讓其由“要我學習”變為“我要學習”。

5.正確進行教學評價

教學評價主要包括學生的自我評價、學生間的相互評價以及教師評價。在計算機上使用數控加工仿真系統進行課程的學習，筆者建議以教師評價為主，及時登記每次的練習成績。評價方式多種多樣，可以是課堂測試也可以是口頭評價，試題測試又分為兩部分：課題測試、期末測試。教師口頭評價學生的時候應注意選擇激勵的語言以及措辭，對表現不好的學生不宜直接批評，應該使用激勵的語言，對做得好的部分加以鼓勵，不好的地方委婉地表述，并給出具體的改進措施。在課堂上進行測試應該具有一定的目的性，題目不應該過難，通過課堂測試教師了解到學生學習中的不足并且提高學生的學習熱情和意識。教學評價的本質是促進學生學習，教師應該掌握科學的評價方法，多用鼓勵性的評價方式，不斷提升學生學習的興趣和積極性。

6.數控加工仿真系統的應用優點

使用教學仿真軟件沒有安全上的顧慮。讓學生在仿真系統上進行技能訓練，訓練的費用能極大地降低，如果按照50臺計算機和50套仿真訓練系統來計算，花費的資金僅僅能購買一臺價值30多萬元的數控機床，卻可以解決50～200位處于初學階段學生的技能訓練問題，學生可以輕松地初始化實習進程，保存未訓練完成的項目，在反復的訓練中可以有效地提升自身的操作能力，提升教學效果的同時，實習成本也得以有效的降低。

和實際加工相比，機床操作面板的使用與零件的加工幾乎一模一樣，數控機床加工過程中學生可以從任意角度進行觀察，直接觀察毛坯――成品的過程，形象的畫面可以很好地激發學生學習的積極性和動力，對學生學習和掌握知識極為有利，在課堂上隨機檢查編程與操作的作業，每次都有合理的結果，可以培養學生濃厚的學習興趣。

四 結束語

在教學中使用數控加工仿真軟件，對學生綜合職業素質的全面提升具有很好的促進作用，不僅使學生獨立思考以及創新的意識得到培養，更讓學生勇于鍛煉。作為數控教師，在教學的過程中應該摒棄傳統的教育教學理念，充分領悟新課改精神，踐行素質教育理念，在思考中產生問題，在思考中解決問題，采用積極的措施，很好地使用仿真軟件，有效地提升數控教育教學質量。

參考文獻

[1]申賓德.三維仿真互動教學模式在數控教學中的應用[J].產業與科技論壇，2013（8）

數控加工仿真系統范文第3篇

CAXA制造工程師作為國產的CAD/CAM軟件在各類機械制造企業中得到了比較廣泛的應用。由于零件的形狀和加工環境的復雜性，在實際加工中容易出現過切和欠切現象，甚至會出現刀具與機床部件或工件的干涉和碰撞；并且數控機床使用的數控系統較多，自動生成的數控加工程序不一定適合實際的加工需求。因此，在實際加工前，采取適當有效的措施對數控程序進行檢驗和修正是十分必要的。

宇龍數控加工仿真系統提供了數控車床、數控銑床和加工中心等多種機床類型；提供了發那科、西門子、華中數控和廣州數控等多種數控系統；還提供了數控機床的所有操作模式、三維工件的實時加工顯示、刀具路徑的三維顯示以及工件的定義、裝夾、測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行手工編程而且還允許用戶導入自動編程軟件生成的程序。

在實際應用中，CAXA制造工程師和宇龍仿真系統的有機結合能夠相互彌補對方的不足，對于提高程序的編寫效率和其正確性驗證有著廣泛的應用價值和意義。

一、應用CAXA制造工程師進行自動編程

1.生成如圖1所示的可樂瓶底凹模實體造型（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。在零件上有一個加工特征：可樂瓶底凹模型腔曲面。由于零件呈前后、左右對稱，故工件坐標系原點設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。粗加工時選擇φ6mm的圓柱直柄平底刀，精加工時選擇φ5mm的球頭刀。

（3）工件的裝夾。工件毛坯外形為長方體，為使其定位和裝夾準確可靠，選擇機用虎鉗進行裝夾。

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，然后依次選擇【粗加工】【等高線粗加工】按表1所示進行參數設置單擊【確定】按鈕。結果如圖4所示。

最后，根據提示拾取可樂瓶底凹模作為加工對象，然后拾取加工邊界，直接單擊右鍵確定（默認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【參數線精加工】按表2進行參數設置單擊【確定】按鈕，結果如圖5所示。

最后，根據提示拾取可樂瓶底凹模作為加工對象，然后單擊右鍵“確定”，再依次執行以下操作：拾取進刀點切換加工方向（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），即生成參數線精加工軌跡。

（3）自動生成數控加工程序。如圖6所示，單擊加工管理樹中的選項，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，即可生成數控加工程序，如圖7所示（由于程序段較多，順序號超過了4位，故設置成不輸出程序段順序號）。

二、應用宇龍數控加工仿真系統進行仿真加工

1.機床參數設置和基本操作

（1）啟動宇龍仿真軟件，單擊（選擇機床），選擇常用的FANUC0I數控系統和立式加工中心，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）按照實際數控機床的操作步驟，進行系統上電啟動、旋出急停按鈕和回參考點的操作（一般是+X、+Y和+Z向回參考點，回到參考點后指示燈亮）。

（7）對刀。單擊（基準工具），選擇φ14mm的尋邊器，再單擊【塞尺檢查】，選擇1mm的塞尺。先采用手動而后采用手動脈沖的方式使尋邊器向工件右側面靠近，當提示塞尺檢查的結果合適時，記下此時的X坐標-232.000mm。由于選擇工件上表面的中心作為工件坐標系原點，故工件坐標系原點相對于參考點的X坐標為X=-232.000-60-1-7=-300.000（mm）（其中60mm為工件長度的一半，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應的軟鍵，將光標移動到G54對應的X坐標，輸入“-300.000”，單擊或單擊屏幕中下面對應的軟鍵，即可完成X向對刀。使用同樣的方法可得到工件坐標系原點相對于參考點的Y坐標為Y=-215.000mm，輸入后即可完成Y向對刀。通過MDI方式將1號刀裝到主軸上，單擊【塞尺檢查】，選擇100mm量塊（即Z軸對刀器），先采用手動而后采用手動脈沖的方式使刀具向工件上表面靠近，當提示塞尺檢查的結果合適時，此時工件坐標系原點相對于參考點的Z坐標為Z=-379.000-100=-479.000（mm），輸入后即可完成Z向對刀。同理可以對2號刀進行對刀，將得到的坐標值輸入G55中。對刀后的屏幕界面如圖14所示。

2.數控加工程序的導入和加工

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

調用的具體步驟是：單擊編輯 （DNC傳送）選擇好NC文件 輸入“O××××” ，NC程序便會顯示在數控加工仿真軟件當前屏幕上，如圖16所示。再單擊“自動” ，選擇“循環啟動” ，機床則會自動加工零件，結果如圖17所示。

數控加工仿真系統范文第4篇

關鍵詞：數控加工 數控仿真軟件

數控仿真軟件是一款在計算機設備內完成數控操作加工仿真的現代化專業性軟件，能同時展開刀具軌跡與機床運動的仿真。數控仿真軟件通過三維顯示與虛擬現實技術，使數控加工整個流程的模擬達到相當逼真的程度，進而檢驗加工環節里可能存在的不足。利用微型計算機的數控加工實驗教學系統，可為學生知識的學習提供更真實的數控機床操作編程加工環境，可降低實際上機操作時因誤操作而帶來的機床與工件毀壞幾率，進而提升課堂教學質量與學生實際工作能力。

一、數控仿真軟件在數控加工技術教學中的作用

第一，通過數控仿真軟件能夠彌補設備與師資缺乏，增強學生動手實踐能力，對學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，可為學生提供更多的實習機會，縮短新授知識轉變為技能的周期。如一個班級中約有30個人，3臺機床，平均每臺機床約10個人，每次實習時間約3小時，而每個人的實際操作時間僅有18分鐘，在如此短暫時間內，很難達到預期的效果。若我們利用每所學校均有的微機室，將3小時換作與實際機床基本相同的仿真操作的話，可保證所有學生均有足夠時間來動手，提升操作熟練程度，為下一步實際操作做足準備。

第二，提供了多類機床與多類系統。現今數控機床的種類與系統廠家相當多，教學時可結合需要選擇對應機床與系統完成對學生的授課，增強了學生對不同數控系統與不同數控機床的適應能力。

第三，通過數控仿真軟件可更好結合理論學習，實現同步教學。若通過仿真軟件一邊演示一邊教學，借助車刀與工件運動來顯示指令軌跡，學生更易理解，還可親手操作以加深認識，理論與實踐相互融合，增強了教學質量。

二、數控加工技術課程的數控仿真軟件教學要點

1.引導學生正確選用數控加工仿真系統，提高教學質量

數控仿真軟件可通過計算機把所編制程序，在二維圖或三維圖的基礎上通過動態方式把整個數控加工過程更生動地展現出來?，F今有影響力、有代表性的數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，還應綜合分析仿真系統里操作面與實訓教學機床的匹配性，保證仿真系統里所用到的數控系統應與教材教學選擇的數控系統或機床相符，并考慮數控仿真系統功能是否滿足教學要求與仿真軟件及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入仿真系統進件虛擬加工，在仿真軟件運行驗證符合要求的程序可否在真實機床里加工等。筆者學校在實際操作中選用了上海宇龍數控仿真軟件，軟件基本可兼容目前國內已有的大部分數控系統，如FANUC、SIEMENS、廣州數控等。仿真軟件完全模擬真實的數控機床操作，能清晰仿真整個數控加工環節。學生在學習過程中能夠更快速地了解數控機床編程與操作技能。

2.科學應用仿真軟件，增強學生學習興趣

過去在黑板上講授不同按鍵名稱、作用與操作方法，實質上是一件費力不討好的事，學習者感覺枯燥，教師也乏味。但若將數控仿真軟件用于數控加工技術課程中，學生所編程序能夠直接在計算機數控加工仿真軟件中進行模擬加工演示。由于機床操作面板的使用及零件加工過程均與實際加工情況類似，學生可從任意角度了解、掌握數控機床加工過程，毛坯加工變作成品的過程真實形象，更利于知識點的掌握。利用數控仿真軟件，基于學生學習中遇到的各種困難及問題給予講解、引導、示范操作，可以克服所有的學習困難，解決問題，增強學生學習興趣。此外，數控仿真軟件再先進，終究不是真實的，數控系統種類多，統一數控系統應用于不同廠家生產的數控機床上，實際操作中也存在諸多差異，研發人員無法全面掌握這些具體細節，仿真軟件產品會出現一些與真實機床不同的感覺。教師還應為學生清楚講述軟件與實際機床不符之處，并結合機床真實情況為學生展開針對性教學，以免讓學生出現誤解，不利于將來機床編程與實操。

3.合理安排教學內容，循序漸進掌握數控知識

數控加工技術課程教學中應合理安排教學內容，在教學前將知識點給予有效安排，大致分作三個模塊，即基礎模式、提高模塊與拓展模塊。首先，基礎模塊重點講述訓練中常用到的FANUC數控系統相關數控車床、數控加工中心編程方法、操作及應用知識，該模塊屬于教學基礎，也屬于教學的重點，要求學生務必熟練掌握，并能做到知識的靈活運用;其次，提高模塊重點講述并訓練SIEMENS數控系統相關三種機床編程與操作，增強學生在不同數控系統下進行不同數控機床編程的操作能力與理解能力;最后，拓展模塊重點講述國產數控系統里的華中數控系統與廣州數控系統里的數控車床編程及操作技巧，拓寬學生知識面，增強學生對不同操作系統、不同操作面板的編程及實踐操作能力。唯有如此，學生方可更牢固地掌握各種數控加工知識，步入社會后能盡快適應崗位工作要求，提高工作能力。

4.仿真軟件學習與機床實際操作訓練同時進行

數控仿真軟件不僅可用于數控加工技術課程教學中，還可作為數控操作技能訓練輔助工具。教師應擺正數控仿真系統在教學中的位置，不可讓學生養成一味依賴數控仿真軟件的習慣，而忽視了機床實際操作練習的重要性。教師需結合課程總共的學習時間，科學分配仿真軟件學習與機床實際操作訓練二者的時間比例，充分認識到數控仿真軟件的應用優勢主要體現在入門基礎訓練上，而學生實踐操作技能的提升關鍵還是要通過大量的機床實際操作訓練。學校需合理制訂教學計劃，在數控仿真軟件課程學習前，就先組織學生到附近工廠實習，讓學生對各類加工方法有更深的感性認識。同時，數控機床課程與數控加工工藝課程也應安排在數控仿真軟件學習訓練前，讓學生掌握更多機床操作方法、加工方法與切削用量選擇方法，更利于學生理解與掌握數控仿真各環節要點，進而讓數控仿真軟件真正在數控加工技術課程中發揮作用，達到“砍柴不誤磨刀功”之效。

總之，數控仿真軟件將逐漸變成我國數控教學中的主要手段，不但能夠解決占用過多實驗設備時間的問題，還可提升學生對數控加工的認識，還可為學生提供檢驗自行編寫程序正確性的有效手段。不過，把數控仿真軟件應用于數控加工教學里也有諸多不足，在應用過程中還應不斷改進與完善，使其更好為數控教學服務，提高教學質量，為社會培育出一批批實踐能力強的新型數控人才。

參考文獻：

[1]叢娟，叢樹林.基于數控仿真軟件的數控加工工藝與編程課程改革[J].遼寧高職學報，2011（3）.

[2]王芊.有效提高學生實踐能力的途徑――仿真軟件在數控技術專業教學中的應用[J].包頭職業技術學院學報，2009（1）.

數控加工仿真系統范文第5篇

【關鍵詞】計算機數控仿真實訓室；建設；方案；特點及應用

隨著經濟的高速發展和現代制造業的巨大進步，現代數控機床廣泛應用于各生產加工領域，社會急需大量熟練的數控操作工人。為適應社會的發展，滿足數控專業學生實訓的需要，很多學校正在籌建或擴建數控實訓室。

由于受資金限制，各學校大多經費有限，不大可能投人巨資配備大量的數控車床供學生實訓之用，因此數控機床的數量與學生數量相比，相差很大，直接影響實訓效果。所以學校在采購少量數控機床之后，再建設計算機數控仿真實訓室不失為一種好辦法。構建計算機數控仿真實訓室的目的是為了充分利用現代計算機軟、硬件技術，輔助學生進行數控機床實習，提高實訓質量，使學生更好地掌握和提高數控加工技術。

為了達到這個目的，首先要求構建的數控仿真實訓室能夠逼真地反映各種真實數控機床的界面，逼真地模擬真實機床的加工過程，學生通過模擬實訓，能夠較快地熟悉真實機床的操作控制面板，熟練掌握基本的操作，為今后盡快適應生產實際打下良好的基礎。其次，可以準確地驗證學生手動編寫或自動生成的NC代碼程序，顯示加工效果，使學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、計算機數控仿真實訓室硬件構造

我們建議一個計算機數控仿真實驗室配備50臺左右的計算機，這樣可以基本滿足人手一機的需求，大大提高學生的動手能力。

1.硬件系統

（1）品牌或兼容計算機50臺左右（內存不低于512M，推薦使用獨立顯卡）；

（2）服務器一臺（用于運行軟件加密狗及教師演示）；

（3）足夠端口的交換機；

（4）雙絞線若干、水晶頭若干。

2.軟件系統

（1）操作系統：中文windows XP操作系統專業版；

（2）多媒體教學軟件：極域電子教室V4.0；

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

3.網絡配置

（1）網絡拓樸結構：星形拓樸結構；

（2）網絡協議：TCP/IP協議；

（3）網絡類型：windows對等局域網。

二、數控仿真軟件的應用

構建計算機數控仿真實訓室的關鍵是使用數控仿真系統。目前，不少軟件公司為了適應市場的需要，相繼開發出許多優秀的商品化數控仿真系統軟件。這類軟件的價格相對來說，也不太昂貴。目前購買一套國產50節點的仿真軟件一般只有幾萬元，僅相當于一臺數控機床的幾分之一甚至幾十分之一。此外使用數控加工仿真系統還可以提高實訓安全性：有了仿真系統，可先在上面進行編程和操作訓練，并檢驗程序的正確性之后，再去操作實際機床，由此可大大降低操作事故的發生。

我們選用了上海宇龍軟件工程有限公司開發的“數控加工仿真系統V4.8”，這個軟件可以在計算機上真實地顯示數控機床的操作面板、逼真地模擬數控機床的加工動作，顯示加工效果，完全能夠滿足學生學習、實習訓練的需要。

1.數控系統的仿真

這個仿真功能可以幫助學生熟悉數控系統的內容，掌握各個按鍵的作用和各種編輯指令的輸入，各個界面切換的方法，用戶坐標系的建立等功能。數控仿真軟件模擬出來的系統跟實際機床完全一致，使用好了數控仿真軟件后，實際機床可以迅速上手。

2.操作面板的仿真

這個功能可以幫助學生熟悉培訓機床的操作面板，記住各個按鈕的位置以及機床的操作。包括機床指令，機床模式的改變，單步，跳步等調試程序功能。

3.零件加工的仿真

通過前面2個面板的仿真，學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，用戶坐標系的建立輸入程序，調試程序。自動完成零件的加工和零件尺寸的測量過程。

數控仿真軟件的應用，不僅緩解了數控設備數量不足的難題，而且結合數控仿真軟件，我們通過培訓課程，學時等方便的改進，還大幅提高了數控培訓的效果。由于數控仿真軟件在數控系統面板和機床操作面板上與機床實際操作完全一致，支持常用的數控指令，一臺計算機就是一臺數控機床，在一個50人的標準計算機機房內，學生可以人手一機使用仿真系統。通過實踐效果的反饋，經過仿真訓練的學生在實際機床上，上手速度快，機床的實際利用率比以前得到了較大的提高。

三、CAD/CAM軟件的應用

目前采用CAD/CAM一體化集成形式的軟件已成為數控加工自動編程系統的主流，目前，應用較廣泛的CAD/CAM軟件主要有UG、Pro/Engineer、Master CAM、CAXA制造工程師等。我們在構建計算機數控仿真實訓室的時候采用了北航海爾軟件公司的CAXA制造工程師軟件。在實訓教學過程中我們有如下應用：

1.自動編程，設置工藝參數，定義零件加工工藝

自動編程是數控編程領域一個重要的組成部分，應用計算機輔助制造軟件進行數控加工自動編程，然后經過后置處理轉換成NC程序代碼。我們只需要利用CAXA系統中的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、精加工所對應的不同加工表面的刀具、切削用量、進退刀路徑、主軸轉速等參數后，該系統便自動計算出機加工余量，并動態顯示出和粗加工、半精加工、精加工所對應的不同加工表面的刀位軌跡和機床代碼，省去了人為編制NC程序的煩惱。

這一過程將數控編程、制造工藝、刀具、數控機床、數控加工等課程有機地結合起來，使學生覺得以前所學的知識不再孤立、枯燥，在數控技術課程中達到了融匯貫通，并在計算機上變得生動、形象起來，鞏固了學生的加工工藝方面的知識，強化了利用CAXA系統數控教學的效果。

2.利用CAXA系統，對計算機計算的刀具軌跡進行模擬仿真

CAXA特有的模擬仿真功能，可以進行三維真實感動態仿真加工，每個學生都有模擬加工的機會，省時間、省材料、省設備投入，在仿真過程中，刀具沿著所定義的加工軌跡進行動態加工，學生可以直觀地掌握數控加工的過程，判斷刀具軌跡的連續性、合理性，是否存在刀具干涉、空走刀撞刀等情況，刀位計算機是否正確，加深了學生對加工工藝的理解和對刀具軌跡的認識。學生可以發揮自己的創造性和綜合能力，對不滿意的加工結果重新進行零件建模或重新定義刀位軌跡，實現虛擬設計與虛擬加工。

3.將刀具軌跡轉換成數控加工程序，并可傳送至數控加工仿真系統或數控機床進行加工

前面所做的工作均是刀具運動的軌跡，學生還很難將NC程序和實際的加工聯系起來。因此我們可以將生成的代碼導入數控加工仿真系統中進行模擬加工，或者在條件允許的情況下，讓學生將零件的NC程序通過數據接口傳至數控機床，控制機床進行加工，使學生對數控加工有更進一步的認識。

通過建設計算機數控仿真實訓室，我們可以根本解決實訓機床不夠用的問題，并且投入少、消耗低、安全性高。在教學過程中，我們可以從操作到編程立體化的培訓學生，使學生對數控加工這個領域有了更深刻的了解，也有利于學校對這門學科的開展。但這種方法只適合于那些資金相對緊張的學校采用，畢竟仿真操作與實際操作在細節上存在一定的差異，因此，仿真實訓只能在一定程度上輔助學生掌握基本的操作，而不能以虛擬的實訓完全代替真實的訓練，有條件的學校學校必須配置必要的數控機床，必須有數控實習車間，讓學生實際操作，理論實踐相結合，才能收到應有的效果。

參考文獻

[1]李偉光.現代制造技術[M].機械工業出版社，2003.