数控仿真技术

数控仿真技术（共12篇）

数控仿真技术 篇1

一直以来, 中职院校作为重要的专业人才教学基地, 为各行各业培养了大量的人才。然而, 很多中职院校在数控专业方面的教学存在着一些问题, 数控设备欠缺、机床数量不足、实际的教学效果并不理想。对此, 可以应用数控仿真技术, 改善教学设施不足的情况, 让学生的实践技能能够得到充分的提高。

一、应用数控仿真技术, 培养学生的学习兴趣

在中职数控教学中, 理论知识教学占有相当大的比例, 而且这些理论知识具有很强的专业性, 理解难度大。中职学校的学生学习基础普遍比较薄弱, 缺乏良好的学习方法和习惯, 在学习过程中常常会遇到各种困难, 很难对数控理论知识的学习产生兴趣, 进而导致学习积极性的削减。应用数控仿真技术, 可以将复杂难懂的数控理论知识转化为生动直观的具体画面, 改变学生学习知识的方式, 给学生带来更直观的学习体验, 从而帮助学生高效快速地理解掌握数控理论知识, 提高学生的学习兴趣。此外, 教师可以通过应用数控仿真技术为学生提供更多的学习资源, 结合多媒体技术和信息技术, 将教学内容制成教学视频, 让学生能够在实践学习的过程中, 随时查看视频指导, 利用数控仿真系统, 顺利掌握数控机床的相关实践技术。学生在学习理论知识和实践操作时, 如果出现一些错误, 数控仿真系统会及时提醒学生, 帮助学生进行改正, 让学生更有效地进行数控专业知识和技能的学习, 提高学生的学习兴趣和积极性。

二、应用数控仿真技术, 锻炼学生的实践操作

有相当一部分的中职学校, 因为教育经费的不足, 为学生提供的数控机床常常在数量和规格上无法满足学生的学习需求, 而数控专业教学中有很多地方都需要学生实际操作机床, 这就导致学生在机床操作方面无法获得充分的锻炼, 难以掌握相关的技术和技巧。数控仿真技术的应用能够很好地解决这方面的问题, 数控仿真系统可以模拟出各种型号的机床, 学生在需要的时候, 就能够通过数控仿真系统进行机床操作的模拟练习, 这种模拟练习与真实的机床操作练习基本一致, 能够完全满足学生的实践练习需求。数控仿真系统具有良好的可用性, 学生在使用过程中, 可以根据自己的需求选择模拟各种型号的机床和材料。数控仿真系统中可以预置一些机床操作的教学视频, 并为学生提供操作录制功能, 学生在练习完毕后, 可以开启系统的检测功能, 检查自己的操作是否符合规范, 这有助于学生及时发现自己的错误操作, 提高学生的实践操作能力。

三、应用数控仿真技术, 优化数控课程教学

在中职数控教学中, 一般以教师板书教学为主, 少部分会采用多媒体教学, 这种方式在进行数控编程等知识内容的教学时, 效率会比较低下, 教师写出来的程序无法即时运行, 学生看不到运行的过程和结果, 只能完全听从教师的讲解, 无法获得直接的学习体验, 而且学生写出来的程序也无法即时检验是否可行, 只能在课后由教师检查。数控仿真技术的应用能够很好地改变这一情况, 教师给学生展示的示例程序能够立刻通过数控仿真系统运行出来, 学生可以直接从系统中了解程序的运行情况, 从而增强对相关知识的理解。学生写的程序也能通过数控仿真系统进行自主运行检验, 这对学生的学习有很大帮助。此外, 数控仿真系统可以在学生的操作下随时暂停程序的运行, 学生在观察仿真加工的过程时, 也能够根据需求调整观察的角度, 从而更全面地了解程序运行的情况, 提高学生的编程能力。

除了数控编程的教学外, 数控仿真技术还能在CAD/CAM软件课程和多数控系统的教学中发挥作用。CAD/CAM软件课程是中职数控专业学生需要学习的一门课程, CAD可以进行造型, CAM能够进行编程, CAM软件还能够提供加工仿真的功能, 这和数控仿真技术有相似之处, 但没有数控仿真技术的仿真度高, 与实际的机床加工操作有较大的差别。因此, 可以将数控仿真技术应用在CAD/CAM软件课程的教学中, 学生可以使用CAD/CAM软件编写数控程序, 然后在数控仿真系统中运行程序, 模拟加工过程, 这对学生学习CAD/CAM有很大帮助。数控系统是数控专业学生必须学习的一个方面, 学生在学习过程中, 需要掌握不同系统的操作和编程需求。目前广泛应用的数控系统种类很多, 但中职学习由于经费等原因通常只配备其中的1到2种系统, 学生也只能学到这两种系统的相关知识和技术, 这会对学生的发展增加很大的局限性。数控仿真技术的应用, 能够模拟出多种数控系统, 学生可以在学习的过程中随时进行各个数控系统的对比, 从而加速掌握多种数控系统, 提高学生的专业技术和能力。

在中职数控教学中, 科学地应用数控仿真技术, 不仅能够有效解决中职学校教学资源不足的问题, 还能培养学生的学习兴趣, 锻炼学生的机床操作能力, 帮助学生理解掌握多种数控知识和技术, 提高中职学校的教学有效性。

摘要：随着社会的进步和市场经济的发展, 机械制造业也得到了持续的高速发展, 业内对数控等相关专业人才的需求也越来越大。很多中职学校由于教学设施不完备等原因, 教学效果较差, 应用数控仿真技术能够很好地改善这一状况。研究了数控仿真技术在中职数控教学中的应用。

关键词：数控仿真技术,中职,数控教学

数控仿真技术 篇2

数控技术来源于军事扩张的需求，第一台数控铣床的出现即是为军用直升飞机加工复杂精密的零件。数控技术及装备是发展新兴高新技术产业和尖端工业的使能技术和最基本的装备。世界各国信息产业、生物产业、航空、航天等国防工业广泛采用数控技术，以提高制造能力和水平，提高对市场的适应能力和竞争能力。工业发达国家还将数控技术及数控装备列为国家的战略物资，不仅大力发展自己的数控技术及其产业，而且在“高精尖”数控关键技术和装备方面对我国实行封锁和限制政策。因此大力发展以数控技术为核心的先进制造技术已成为世界各发达国家加速经济发展、提高综合国力和国家地位的重要途径。

数控仿真软件在数控教学中的应用 篇3

关键词：数控仿真软件；数控教学；作用；应用

中图分类号：G632 文献标识码：B 文章编号：1002-7661（2015）06-341-01

数控技术人才的培养既离不开专业知识的教授，但更重要的是理论的实践应用过程。然而，对于这样一种技术，要求全体学生实习是不可能实现，因为机器装备的成本太大，就算多人一台机都不可能，更别提一人一台。那么，数控仿真软件作为一种模拟的操作系统就应运而生。本文在对数控仿真软件做简单简介的基础上，分析数控仿真软件在数控教学中的积极和消极作用，并说明数控仿真软件在数控教学中的应用情况。

一、数控仿真软件简介

数控仿真软件是利用计算机对实际数控加工过程进行模拟与仿真，并通过二维或者三维图像传递给使用者。目前比较常用的数控仿真软件有：上海宇龙、南京斯沃、北京斐克等，这些数控仿真软件都有其自身的特点，但其共同点都在于把理论和实践紧密的结合，为学习机械专业的学生提供了实习的重要平台，让他们可以学以致用，也提高了他们的学习兴趣。

二、数控仿真软件在数控教学中的作用

1、减少了学校数控教学设备的投入，降低了教学成本

随着数控仿真软件在教学上的引入，学校在教学设备上的投入也不断减少，从而较低了教学成本。就现在的数控机床市场而言，数控的机床品种多，价格昂贵，学校从教学成本考虑，不会购进大批的数控机床，只会买进几个供学生实习用，而且好多学校就算有也不让学生怎么用，这就出现了人多机少的矛盾，而数控仿真软件的出现解决了这一矛盾，真正为学生所利用，同时减少了教学成本投入。

2、提高了学生的学习积极性，真正实现了学以致用

对于机械类的学生来说，专业理论知识枯燥无味，而且抽象难以理解。数控仿真软件的应用使很多知识更加形象生动，更加具体可行，不仅有利于学生的理解与应用，而且能激发学生的学习兴趣，让他们在做中学，学中做，例如对刀、程序的输入和验证等，具体的操作更能加深学生们的理解。教师在这个过程中要引导学生积极发现问题、分析问题、解决问题。

3、减轻了教师的教学负担，提高课堂效率

数控教学中应用数控仿真软件，学生可以自己在电脑上练习，也可以下载软件系统回家练习，然后有问题再请教老师，这样老师就不用课堂上临时想会出现的问题，不仅节约了老师的教学时间，而且提高了课堂效率。

4、无安全隐患，真正提高学生能力

数控仿真软件与实际的机床加工操作相比，更有安全性可言。对于初学者而言，没什么经验可言，安全意识又薄弱，就容易出现打刀，撞机等现象，严重的还会危害学生的身体健康。学生通过数控仿真软件这一虚拟的平台，可以有效避免安全事故的发生，让学生们可以放心地进行操作训练，反复练习，从而提高学生真正的能力。

三、如何实现数控仿真软件在数控教学中的应用

1、做到真正上机实训操作，提高学生重视程度

在真正上机实训操作时，老师要注重规范示范，强调安全第一，提高学生的注意程度，更加注重细节，例如操作过程中学生要记得戴眼镜，女生要记得把头发压在帽子里，加工零件时必须关上机床的门，还有注意旁边是否有人，以防发生危险事故。所以，教师在数控教学的过程中一定要强调仿真软件和实际机床的区别，让学生们牢记安全的重要性。真正实现理论与实践的结合。

2、反复强调仿真与实际机床的不同，减少安全事故的发生

仿真软件与实际机床存在很大的差距，例如仿真时钻头也可以进行轮廓形腔加工，而在实际加工中钻头只能钻孔。同学们也一定要注意安全，一定要安全操作。

3、正确对待数控仿真系统

数控仿真软件的作用有积极和消极两个方面。它的积极作用是为学生们提供了一个机床操作的模拟平台，使他们可以通过这个系统进行反复练习，发现自己的问题并及时解决，增加了他们的实践经验，提高了工作水平。但凡事总是利弊随行，它的弊端之一就是无法实现实际机床的功能，例如仿真软件中不能合理选择切削三要素及加工工艺参数；另一方面，

数控仿真软件虽然种类繁多，但其发展仍不完善，还会存在不能识别某些功能，出现死机，难以运行等一系列的问题，教师在教学过程中要积极引导学生正确看待这些问题，并向厂家反馈，以求数控系统的进一步发展。

四、结论

无论是从国家科技发展的角度，还是从学习机械数控的学生自身的角度来说，数控仿真软件都发挥着其最大的作用，对于数控人才的培养，数控技术的进步都至关重要。学生应该正确对待数控仿真软件的作用，趋利避害，利用其优势方面发展自己的能力。当然，在数控教学过程中，教师也要交给学生们必要的使用技巧和注意事项，以免发生意外，把数控仿真软件的弊端降至最小，实现教学效率的最大提高。最后，相信我国的数控技术会更上一层楼。

参考文献：

[1] 刘才志.数控仿真软件在数控教学中的应用之思考[J].湖南 工业职业技术学院学报，2008（2）.

数控仿真技术 篇4

1.1 多媒体技术应用和解决问题

多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息, 在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中, 运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合, 可以更有效地传递教学信息, 达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动, 从而更直观的了解学习内容, 增强了学生学习兴趣, 在数控教学中使用多媒体, 可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机, 电脑网络教室等教学媒体。

1.2 数控仿真系统应用

(1) 数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛, 我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》, 因为本专业学生数量多, 编程水平有限, 往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程, 占用了实操时间, 效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备, 造成安全事故, 使实训工作量增大、加工效率低, 实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课, 要想达到理想的教学和实践效果, 使用数控仿真作为辅助教学方法手段, 能解决一次性在实训中心的学生多, 工作量大、效率低, 并且学生初学操作易出错的问题。

(2) 数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平, 仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果, 利用它进行学习和实训, 且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会, 并观察仿真加工后的工件, 迅速掌握数控机床的操作过程, 仿真过程逼真;同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时, 程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的, 我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工, 真实仿真模拟零件加工, 即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题, 有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能, 学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件, 在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。

(3) 数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。

2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果

2.1 通过项目教学, 提高学生学习的兴趣和主观能动性

随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降, 所以学习基础差和学习习惯不好, 这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来, 我系教师经过不断的教学改革, 使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学, 改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲, 而且增加了感知深度, 培养起了学习兴趣, 进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能, 才能达到岗位能力要求, 找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设, 渗透能力训练, 将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法, 在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力, 使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学, 即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力, 也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。

2.2 加强理实一体化教学, 提高学生的自学能力

数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果, 为发挥教师在教学中的引导作用, 在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法, 改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力, 发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题, 而在数控编程理实一体化教学中, 可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题, 加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。

2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统, 增大数控编程教学中知识的信息、容量, 具有省时、省力的优势

在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动, 传统的教学因学时短复习总笼统, 总结的知识不全面, 学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现, 在投影上播放, 即加强了训练密度, 提高效率, 又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题, 便于为基础差的学生课下复习本次课程知识, 进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容, 达到本课程的教学目的和要求。

2.4 科学合理安排教学内容, 提高学生的就业能力

在数控编程课教学过程中, 我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用, 学生能很快熟练掌握、并灵活应用;等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法, 数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识, 并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈, 提高学生的学习意识和自觉性。

每一次课程安排一次训练课题, 比使用理实一体的教学方法实现教学内容, 使每次项目都有一个考核, 具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点, 掌握全面编程知识, 通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心;通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学, 有针对性地讲解共性问题和个别问题, 做到有的放矢。

2.6 提高教学效率, 节约教学成本

使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中, 即可解决授课班级多, 又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏, 增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时, 为了每位同学有足够的仿真实践机会, 只需通配置大量计算机终端, 可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识, 又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程, 掌握各种数控机床的操作方法, 为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习, 这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时, 节约工件材料和刀具的消耗, 节约了教学成本, 提高了教学质量。

2.7 提高教师的教学质量和教学效果

传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识, 学生只是听课, 但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时, 试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花, 因编程针对个人的差别性, 比如:每个学生掌握知识的程度不同, 有的同学会使用固定循环编程, 有的同学会使用用子程序编程, 造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后, 教学变得更加生动、具体、形象, 提高了学生的学习兴趣, 教学效果明显得到提高, 并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度, 对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核, 每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状, 在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化, 及时发现数控编程和工艺是否存在问题, 真正达到了课程考核的效果, 提高了教学质量。

3 结束语

我院在2008年开始示范院校课程建设, 在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统, 并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段, 使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后, 既提高学生的自学能力和学习兴趣, 又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看, 多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。

参考文献

[1]曾小惠, 吴明华, 潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.

[2]王晓楠, 王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.

[3]上海宇龙仿真系统操作说明书[S].

数控仿真系统在数控教学的应用 篇5

【关键词】数控技术;数控仿真;教学水平;优势与不足

随着现代科学技术的发展,数控技术在机械制造领域日益普及与提高，不同系统不同型号的数控机床在机械制造领域应用越来越广泛，因此，为企业培养数控技术高级应用型人才，是我们职业院校的首要任务。

怎样才能根据社会需求，培养出数控编程和数控机床操作的数控技术高级应用型人才是我们数控专业教师所面临的主要问题。

作为数控专业的教师，我们要探索出一条即符合学校的教学实情又能与企业很好接轨的一条教学特色之路。

科学技术的快速发展，对数控技术高级应用型人才形成了巨大的需求，职业院校如何利用数控加工仿真系统进行教学更是处在探索阶段,因此有必要对数控仿真软件进行科学的分析，明确其优势与不足，在数控教学中合理运用数控仿真软件，会收到事半功倍的教学效果。

1.数控仿真软件在数控教学中应用的优势

1.1减少学校数控教学设备的投入，解决了数控机床少，实习学生多等矛盾

数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，目前，数控机床的品种很多，价格昂贵，一台普通数控铣床或数控车床价格一般在7—10万，一台小型加工中心价格一般在10—30万，进口的数控机床价格多达上百万甚至上千万。

学校从教学成本考虑，不会大批量购置数控机床，一般会选购几台数控机床，供学生实习，导致实习数控机床数量少，种类少，学生上机操作时间少，不能很好的完成实习任务。

使用数控仿真软件，实现了学校资金投入少，占地面积小，保证了一人一机，使每个学生有足够的时间熟悉仿真软件里的机床的操作，提高了教学质量，很好的解决了数控设备少，实习学生多的现状，缓解了教学压力。

1.2数控仿真软件能够引起学生的学习兴趣，激发学生的学习热情

职业院校的学生的知识水平较低，而数控专业教学理论知识比较抽象，学生易感到枯燥、乏味，应用数控仿真软件，使很多知识更生动和直观，例如对刀、程序的.输入与验证等。

应用仿真软件，可以直观的看到操作过程，学中做，做中学。

这样能够引起学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。

教师还要积极引导学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。

1.3无安全隐患，全面提高学生编程能力

数控机床价格昂贵，学生在数控实际操作过程中特别是初学者，没有任何加工经验，如果直接到数控机床上进行实操学习，易出现由于考虑不周全，安全意识淡漠而出现打刀，撞机等现象，甚至对机床和操作者造成伤害。

数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件，是利用计算机来虚拟动画技术来模拟实际的加工过程。

学生可以通过仿真软件熟悉数控机床操作面板，可以放心验证程序，通过反复练习，全面提高学生的编程能力，同时也减少了零件的废品率。

1.4数控仿真软件中的数控机床的系统多,型号多，便于学生开拓视野，全面学习

目前，数控机床的种类很多，呈现系统多样化，型号多样化，并随着科学技术的快速发展，不断更新，而一般学校的数控设备受教学成本的限制，机床系统和型号比较单一，而应用数控仿真软件就能可以弥补这方面缺陷。

例如上海宇龙仿真软件，它拥有多种系统多种厂家生产的多种型号的数控机床，让学生在操作真正的机床前先充分掌握安装了不同类型数控系统的机床的加工仿真操作，同时通过仿真演示积累一定的数控加工实际操作经验，能全面学习数控车、数控铣及加工中心等多种型号机床的操作知识，使学生开拓了视野，扩展了知识面。

通过严格的学习、指导与训练，学生理论知识与操作技能，通过反复练习均会得到全面的发展与提高，学生毕业时分配到不同的生产企业，能很快适应企业的不同数控系统的数控机床的编程及操作

1.5实训教学应用数控加工仿真软件可降低教学成本

实训教学应用数控仿真软件，可以减少上机床操作时间。

将编程及验证程序的操作由数控仿真仿真软件完成。

首先可以安排学生根据图纸的要求，编制零件加工程序，并使用数控仿真软件进行模拟加工，验证程序的正确性，并及时修改，然后将修改后的正确程序输入机床，进行零件加工，这样可以大大减少占用机床时间，降低实训的消耗，从而降低教学成本。

1.6数控仿真软件是数控大赛的一个考核模块

近几年数控大赛的比赛形式逐渐发生改变，比赛通常分为3个模块，第一模块理论考试，第二模块数控仿真，第三模块实际操作。

因此，学校为了适应社会的发展，应鼓励教师合理应用数控仿真软件教学。

1.7教师轻松教学,教学效果明显改善

数控教学中应用数控仿真软件，学生不仅在学校有了更多的练习时间，还可以自己下载数控仿真软件，放学后，随时练习。

学习过程中，遇到问题，可以先独立思考，也可以和同学探讨，还可以带入学校，向老师请教。

以往实操示范操作时，一名教师示范操作并讲解，20—40名学生听课，实操现场噪音比较大，听课人多，影响授课效果，如果分组演示教学，教师就得重复讲解几遍，工作劳动强度增大。

数控机床仿真在数控教学中的引用 篇6

【关键词】虚拟数控机床数控教学与培训虚拟现实仿真

【中图分类号】G71【文献标识码】B【文章编号】1001-4128（2011）04-0042-02

随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏。

随着计算技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统。它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

与科学幻想相似，想象力和技术的相互结合造就了虚拟现实。培根在13世纪写的没有马的轿车和配备动力的机械的科幻故事就是这类结合的早期见证，凡尔纳在19世纪写了火箭和潜水艇的预言性科幻小说，特别是一些科幻作家们已做出的各种利用虚拟现实的基本概念的设想正在逐步变成了具体化。上世纪内所建树的几个技术性里程碑使得虚拟现实成为可能，电话、无线电、电视、半导体三极管和集成电路（微处理器芯片）和液晶显示器。尤其是计算机技术的飞速发展。一些早期的仿真尝试（例如第一台飞行模拟器、立体电影、电视游戏等）都已成为当今虚拟现实仿真的先驱。当然虚拟现实技术的发展历程与电子学以及计算机产业的蓬勃发展是分不开的。

目前在国内已经有少数高等院校将计算机仿真初步运用于数控操作人才培训的教学之中，也产生了各种仿真教学系统。这些教学系统既能单机系统独立运行，又能在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台微机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型三维动画演示，用这种方式进行初步培训是经济有效的；在线运行即机床工作方式，这种方式下教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样，简单来讲就是利用计算机和其他的专用硬件软件去产生一种真实场景的仿真，参与者可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个执行单元，它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，为各类学校和企业技术人员提供了完善的学习和培训。该类系统完全模拟零件的切削过程，能检验数控指令正确与否，提供一套功能齐全的调试、编辑、修改和跟踪执行等功能。

1 虚拟数控系统功能

虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比，虚拟数控机床应具有以下功能：

 虚拟数控机床应具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失.并应与真实机床有完全相同的界面风格，为技术人员的学习和培训提供保证。

 虚拟数控机床强大的网络功能，为远程教育提供可能。

 完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种远行参数，并能与其他CAD／CAM软件接口。

2 平台的购建

虚拟数控机床是如何实现这些功能的呢？它一般是通过以下的构建平台来实现。

①Nc解释平台:NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息，并将其通过计算模块来模拟机床的响应，NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。

②NC验证器，能够验证NC代码的语法正确性。

③刀具库:刀具库应包括一台数控机床所需的刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号.从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式。

④仿真平台:仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析，仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真，了解所设计工件的可加工性，验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程，并通过在线修改NC代码来优化NC代码。

⑤计算平台:计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算，如根据NC代码计算加工零件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和润滑介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所必须的。

⑥设计开发平台:虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD／CAM软件的数据交换，并对典型的零件进行封装，设计成具有稳定、通用接口的可重用的软件。

⑦操作运行平台和监控平台:在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制简易机床.增加虚拟数控机床的真实感.并且可以进行典型零件的实验性试切加工，让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中，初学数控编程者需要大量的编程练习，并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理，而且也难于实现。如果利用仿真技术，这些问题可以轻松得到解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

3 总结

鉴于虚拟数控机床具备的功能，针对目前我单位数控教学课程和参加数控实习学生人数的增多，及数控设备较为精密、昂贵的特点。把数控加工仿真软件引入教学之中，用于数控机床操作与编程培训，这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控机床操作過程中产生临场感和真实感。而且能够让同学们更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，并且掌握每种数控机床的基本操作。更大的好处是在实现了同样效果的情况下将加工出错及事故发生率降低到了最小程度。

我单位目前的硬件设施基本具备，包括微机房、局域网和各类数控机床等。不久的将来在校园网接通之后，这种教学方式确实很有可能成为现实。尤其是在北航工程训练中心开设远程教育课程之后，相信这种教学方式必将成为一种必要的教学手段。

参考文献

［1］ 曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现，1998

［2］ 余勤科，岳应娟，刘宏.虚拟数控机床技术及其应用，2000

数控仿真软件在数控教学中的应用 篇7

一、数控仿真软件介绍

数控仿真软件是通过计算机的编程和建模，将加工过程用三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件。目前比较常见的有上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、武汉金银花等不同的数控加工仿真软件。它们都有以下几个优点。

1. 能全面仿真数控加工的整个过程：机床设定(支持多种数控系统)、毛坯定义、工件装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作、G代码处理、面板操作等。

2. 配置要求低，只需仿真软件和要求不是很高的微机，并能与多种计算机操作系统兼容。

3. 操作的安全性很高，不会因为学生的错误操作而造成人身伤害，更不会损坏机床。

4. 不需要原材料，投入资金少，占地小，不会造成资源的浪费。

5. 利用网络可以搭建交流平台，为师生提供良好的交互空间等。

二、数控仿真软件在数控教学中的作用

1. 利用数控仿真软件可以弥补数控设备不足，充分利用现有资源，为学校节约大量的教学经费和设备投资费。

数控机床教学与实习不比钳工或电工实习，它的设备投入量是很大的，如果要使每个学生有充足的实习时间，可能要投入上百万甚至上千万元资金，这对一般的职业学校而言显然是难以承受的。如建立一个满足60人实习的数控车床实习场地，每实习岗位安排2名学生，就需要30台数控车床。每台数控车床以8万元计算就得需要240万元设备投资费。而若采用数控仿真进行该工种实习教学，每一个岗位则需要60台计算机，每台以4000元计算(含软件费)，则只需24万元即可，同样满足教学需要。且由于是一人一机，可以保证每个学生有充足的时间来动手，提高实训效果。

2. 利用数控仿真软件能有效地结合理论学习，实现同步教学。

和其它专业课一样，数控课程也是非常抽象的学科，它注重的是实践性。比如对刀过程，其实是很容易的事情，但如果用传统的教学方法，仅在课堂上纸上谈兵，大多数学生将难以理解。如果利用仿真软件一边演示一边教学，通过车刀工件的运动学生就很容易理解，而且能自己亲手操作来加深认识，理论和实践相互渗透交叉，实现同步教学，使抽象内容形象化，提高教学质量

3. 利用数控仿真软件地使用能极好地调动学生的学习积极性，培养创新意识。

对于职业学校学生来讲，由于知识素质普遍较差，而数控专业课又要求有极高的抽象性，加上教学过程的枯燥乏味，很容易让学生产生厌学情绪，教学效果不理想，而数控仿真软件以其和实际机床相同的用户界面和可操作性，可在很大程度上激发学生的学习积极性。如果再根据学生技能的形成规律设计训练过程，学生就可以得到及时强化和实际产生中不能得到的直观感受，从而较快地提高训练成绩，激发学习的信心，在一定程度上培养刻苦钻研和创新精神，形成好学氛围。

4. 利用数控仿真软件教学中允许出错，使学生得到岗位技能的全面训练。

在模拟仿真中，可设计出实际工作中可能发生的变化，包括事故、故障和生产中极少出现的突然情况，让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用与区别时，可在运行中的第一个G01后面加F与不加F，学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响，从而加深认识，达到课堂教学中无法达到的效果。

三、数控仿真软件教学的应用方法

如何利用数控仿真软件进行教学，以达到最佳教学效果?这是一个数控教育工作者，应永恒追求的课题。结合教学实践，我从以下几个方面进行了探索。

1. 灵活运用教学方法，课堂教学中变学生被动为学生主动学习。

现在，职业技术学校的学生普遍知识基础较差，对学习不感兴趣。因此，利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学中真正体现以学生为主体，突出显示学生动手用脑的活动，化学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无从下手的问题进行引导、讲解、示范操作。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法和技巧。

2. 恰当运用数控加工仿真，充分发挥其在课堂教学中的作用。

教师应十分重视数控加工仿真在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真而放弃教师在教学中的引导作用，又不能在教学中教师唱独角戏采用常规教学模式而忽视数控加工仿真的作用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

教师在数控编程与操作课堂教学中应重点解决编程方法，并着重强调编程工艺问题的处理，学生上机利用数控仿真系统解决程序校验，以及不同系统不同机床的操作问题。每次上机学生均应有明确的课题，在上机前教师应利用数控加工仿真系统的教学模式进行操作演示，并在学生上机时进行巡回指导。学生在计算机上应用数控加工仿真软件进行编程与操作，既可使学生更快更好地掌握数控专业技能，又可培养学生的学习能力、解决实际问题的能力和独立工作能力、团队协作能力。

3. 科学安排教学内容，循序渐进掌握数控编程与操作技巧。

在数控教学中，根据教学需要和“以就业为导向”的思想，可将数控编程教学内容安排为两大模块：其一为基础模块，主要讲解与训练最常用的数控机床的编程方法、操作和应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握、灵活应用，为学生上机床操作奠定基础;其二为提高和拓展模块，利用仿真软件集合了各种数控系统截面与操作的优点，可在基础模块训练的基础上，主要讲解除主训机床以外的机床编程与操作方法，扩大学生知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这样，学生在就业时能够信心十足地面对所操作的数控机床就，较快适应所从事的工作，提高就业竞争力。

4. 构建多元评价体系，提高学生的学习意识和自觉性。

教学评价直接影响学生学习的主动性和积极性，所以评价要做到：第一，合理且有一定的弹性，答案不能限制得太死，只要合理就行，如一些仿真操作中学生实施方案的可行性讨论，实操过程中加工线路，等等;第二，既要评价技能操作结果，又要评价技能操作的过程。对在技能操作中学生的积极参与表现出来的良好个性品质要给予充分的鼓励、肯定、嘉奖;第三，转换评价的主客体关系。对学生在课堂上的技能操作情况及结果不仅仅由教师来评，还可以让学生自评或互评。如加工线路的制定、某些图样的理解、坐标点的计算，可采用学生讨论评价的方式，在研讨中发现问题，得出正确结果，学习的主动性、积极性也就调动出来了。

综上所述，从我校使用后的效果看，数控仿真系统的引入，使学生在学习数控编程理论时，课堂的教学变得更加生动、具体，提高学生的学习兴趣，教学效果明显提高。对学生机床操作能力的培养，也起到了极大的提高和加强作用。同时该系统还减轻了教师的工作强度，减少了工件材料和能源的消耗，节约了实践环节的培训成本。但它和真实车床实践操作之间始终还有差距存在，二者不能混为一谈，相互替代，只有在教学中科学、合理、有效地利用，仿真软件才能为教学服务。在教学过程中积极思考其在应用中产生的问题，主动应对措施，并将仿真训练与实践操作训练有机结合，就一定能发挥仿真教学的最佳效果，收到事半功倍的效果。

摘要：随着数控加工在机械制造业中的广泛应用, 数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。各职业技术学校紧扣市场需求, 大力发展数控加工专业。为了缓解学生多、数控设备少的矛盾, 很多职业学校利用仿真加工软件进行数控加工的编程和操作训练, 这样不仅可迅速提高操作者的素质, 而且安全可靠、费用低。本文作者结合自身的教学实践经验, 浅谈数控仿真软件在数控教学中的应用方法和作用。

关键词：数控仿真软件,数控教学,应用

参考文献

[1]数控加工仿真系统使用手册.南京宇航软件工程有限公司.

[2]数控加工编程与操作.中国劳动社会保障出版社.

[3]数控车床加工工艺与编程.中国劳动社会保障出版社.

数控仿真技术 篇8

机床排故是一个追因、去因的过程, 故障解决与否依赖的是排故者分析问题和解决问题的能力, 而这些能力的养成需要不断的学习和积累。本文结合设备排故的过程 (故障现象认识—分析诊断—故障排除—设备试运行—总结等几个方面) 及设备中元件和系统的相关性, 以数控机床的控制原理为平台, 设计了数控维修技术学习模块, 介绍了不同的学习阶段及每个阶段所对应的学习项目。

1.1 原理学习阶段

原理学习阶段主要围绕2个模块展开: (1) 成型运动控制及执行模块; (2) 辅助控制及执行模块。在第一个模块中主要涉及主运动 (表1) 和进给运动 (表2) 的控制执行原理, 该模块的主要功能是使学习者掌握成型运动的数控原理及其实现形式的系统知识。第二个模块中主要涉及辅助控制功能及相关机构的原理 (表3) , 这一模块的主要作用是使学习者掌握数控机床中辅助控制系统的工作过程。

以上3个模块构建以数控机床的机电液相关工作原理为基础, 设计了各个功能项目, 通过对以上模块的学习, 可以为机床使用和维护工作打下基础。

1.2 方法学习阶段

故障分析是一个逻辑思考的过程, 在这个过程中需要运用相关的方法。现结合数控设备维修的常用手段, 设计学习模块如表4所示, 通过对典型故障的分析, 学习掌握常见的故障分析方法。

注:表1、2、3中各模块为从上到下、从左到右的顺序。

注:典型故障选取时必须有一定的针对性, 适用具体的分析方法。

该模块以典型故障的分析为基础, 通过对故障的判断和排除, 使学习者掌握常见的排故分析方法。这个环节的训练可以使学习者初步建立使用相关方法分析问题的能力, 为下一阶段的学习打下基础。

1.3 实践练习阶段

故障的排除也是一个经验不断积累的过程, 针对机床的故障排除进行实践训练, 可以让学习者很快将原理、方法、技能融合在一起, 获得解决实际生产问题的能力。该模块设计如表5所示, 通过梳理数控机床中3大功能系统的控制、检测、传动等方面的常见故障, 设计了3大功能系统的排故项目, 通过系统的排故实践训练, 培养学习者在排故工作中的实际分析问题、解决问题的能力。

2 学习体系的特点

本文通过局部和整体、零件和设备的相互关系, 依据从故障现象出发查找元件问题的思路, 以数控设备维修过程需要的原理、方法、能力为基础, 结合由简到繁的认知规律, 设计了设备维修的学习体系。该体系主要有以下几个特点: (1) 以数控原理为主线由简到繁; (2) 由局部认识到整体认识再到实际问题解决, 符合学习的认知规律; (3) 模块之间相互联系, 突出了学习的逻辑性和系统性。

3 结语

对数控原理的认识和掌握, 是开展设备维修工作的重要条件。本文以数控原理为平台, 融合维修排故的方法, 按学习数控原理—掌握排故方法—实际排故训练3个阶段设计了学习项目。依据数控机床的各功能模块特点设计了每个项目的学习内容, 并使用综合故障项目对各单元模块的知识点进行总结。方案设计中运用简单到复杂、局部到整体的认知规律, 逐步培养学习者综合运用知识的能力。构建机床故障诊断学习模块, 旨在培养学习者从数控原理出发, 分析、解决问题的能力, 推动数控维护、维修技术人才的培养, 促进数控维护、维修工作的开展。

摘要：结合数控机床的控制原理和学习的认知规律设计了数控维修技术学习模块, 分原理学习、方法学习、实践练习3个阶段进行了阐述, 并介绍了该模块构建的学习体系的特点。

关键词：数控机床,数控维修技术,学习模块

参考文献

[1]陈炜峰, 陆静霞.故障诊断技术及其发展趋势[J].农机化研究, 2005 (2)

[2]陈幼平, 李作清, 等.现代制造系统远程故障诊断标准化研究[J].高技术通讯, 2001 (11)

[3]白恩远.数控机床的故障诊断[J].中国安全科学学报, 1996 (3)

[4]孙汉卿.数控机床维修技术[M].北京:机械工业出版社, 2001

[5]孙金栋.实践教学体系的建设[J].中国建设教育, 2007 (12)

数控仿真系统在数控教学中的应用 篇9

一、数控加工仿真教学系统

随着虚拟现实技术及计算机技术的发展, 出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机加工系统, 它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能实训的仿真软件, 利用计算机的仿真系统进行学习, 可以迅速提高学生的理论和实际水平, 非常安全而且实习费用低。目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统, 如北京斐克、上海宇龙、广州超软和南京宇航等不同数控加工仿真软件。我们学校选择了南京宇航数控仿真软件。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的, 又可以大大减少昂贵的设备投入。它具有FANUC、SIEMENS系统功能, 学生通过在PC机上操作该软件, 能在很短的时间内就能操作FANUC、SIEMENS系统数控车、数控铣及加工中心, 可手动或自动编程和加工, 教师通过网络教学, 监看窗口滚动控制, 可随时获得学生信息。该软件兼容性广, 可和国内数控设备配套教学使用。它能够像真正的CNC机床一样进行控制面板操作, 可在虚拟的数控系统里编程移动命令和进行机床动作, 而后传输给虚拟机床加工工件, 并实时显示程序路径和三维工件图形。

数控加工仿真软件具有丰富功能, 例如全面的仿真功能、丰富的刀具库管理功能、全面的检测功能等。全面的仿真功能包括机床操作的全过程, 即:毛坯定义、工件装夹、压板安装、刀具安装、基准对刀、机床手动操作、自动加工、检测并且能够做三维仿真, 等同于对真正的CNC机床的操作;丰富多样的刀具库管理体系采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库, 含上百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀, 同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数;全面的检测功能有手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测, 包括刀具与夹具、压板, 机床行程超程, 主轴不转时刀具与工件的碰撞等出错时会有报警或提示, 从而防止错误操作的发生;完善的图形和标准数据接口即三维铣削CAD功能, 包括交互设计、用鼠标绘图和曲线建模、支持轮廓、凹腔和钻削加工过程, 并将其它软件生成NC程序调入加工;强大的网络功能可实现远程教育, 通过网络实现互动教学, 使得远程教学成为名副其实, 它代表未来教育的发展方向。

二、数控仿真系统在教学中的应用

众所周知, 现在职业中专学生, 学习基础差, 学习的主动性不强, 所以教师教学显得很困难, 传统的教学方法已很难使学生接受, 因此通过灵活的、先进的教学方法和教学手段来提高学生的学习兴趣。作为职专生, 必须有过硬的操作技能, 才能在社会上有立足之地, 我们尊重学科体系, 渗透能力训练, 将理论知识应用到实践中来。通过应用数控仿真软件, 能较为娴熟地运用行为导向教学方法, 在课堂上真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力, 变学生被动学习为主动学习。培养学生分析问题, 解决问题的能力。通过情境教学, 大大提高了学生的学习兴趣和主动性。

教师十分重视应用数控加工仿真系统于数控编程这一理论教学课程和作为操作技能训练这一实训课程, 但应摆正数控加工仿真系统在教学中的位置, 既不能完全依赖仿真系统而放弃教师在教学中的引导作用, 也不能延续在教学中教师唱独角戏的教学方法, 而忽视数控仿真系统的应用, 应加强互动, 提高学生的学习能力, 科学地充分发挥仿真系统在教学中的作用。在进行数控编程与操作教学中, 教师重点解决编程方法、工艺安排方面的问题, 利用仿真系统解决程序校验, 以及不同系统不同机床的操作问题, 复习在普通机床加工中已学过的切削用量的选择、刀具的刃磨、刀具的选用等方面的知识。每次上机有明确的课题, 在上机前利用示教模式或投影仪进行数控加工仿真系统的操作演示, 并在学生中进行巡回指导。这样使学生更快更好地掌握对数控编程和操作技能, 培养了学生学习能力, 解决实际问题、独立工作能力。

在教学过程中, 我们主要讲解与训练社会上最常用的FANUC、SIEMENS的编程方法和操作应用, 使学生能熟练掌握、灵活应用;再安排适当的课时讲解国产的华中、广数的编程与操作方法和不同面板的操作, 开阔学生的知识面, 提高学生对不同操作系统、面板的编程与操作能力, 使他们能很快适应不同企业、不同数控系统的数控机床的操作和编程, 并有较强的工艺和现场问题的处理能力。

三、数控仿真系统在教学中效果显著

随着数控化率的提高, 对数控方面的人才的需求也在不断的增加, 为了保证每个学生有足够的上机时间, 我们的数控机床的数量也必须随着学生的增加而增加。但我们知道数控机床属于高科技产品, 品种多、价格高。一台普通的数控机床少则几万, 多则一、二十万, 加工中心少则五六十万多则几百万, 有的甚至上千万, 所以数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行, 投入大、消耗多、成本高。因此运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。把仿真系统引入到教学中这样既可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏, 又可以使操作人员感受仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感。随着人数的增多, 我们可以通过计算机大量配置终端, 彻底解决了数控机床数量不足的难题, 使每位学员有足够的实践机会。因此能够让学生很快的熟悉和了解数控加工的工作过程, 掌握各种数控机床的操作方法。并且仿真软件不存在安全问题, 若操作失误, 系统会有所提示, 给仿真者以警示, 这使得操作变得生动、形象起来, 巩固了学生的操作能力, 达到了实训效果。这样学生可以大胆地、独立地进行学习和练习, 减少了工件材料和能源的消耗, 节约了实训环节的培训成本。所以它是数控实习教学的前期教学的好的辅助手段, 提高了培训效率, 节约了成本。

传统的学习是枯燥的指令讲解, 空对空的编程训练, 特别是考试时, 程序的批阅更是让数控教师头昏眼花, 因为每个人的编程会有所差别, 比如:有人用固定循环编程, 有人用子程序编程, 而且工艺上也会有所差别。改卷的工作量非常大, 所以考核就不一定每个课题都进行。但在应用了数控仿真系统教学以后, 教学变得更加生动、具体、形象, 提高了学生的学习兴趣, 教学效果明显得到提高, 并能自我检测加工零件的几何形状精度, 对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。这样我们就可以每课题进行一次考核, 因为通过仿真软件可以直观看到最终工件的形状, 还可以通过查看刀具轨迹查看他的工艺和中间编程是否存在问题, 真正达到了又直观、又具体、又生动、又准确的考核效果, 减少了教师的工作量, 提高了教学质量。

综上所述, 数控加工仿真系统会在以后教学中发挥越来越重要的作用, 并且在数控教学中的应用也会越来越广泛。

摘要：数控仿真教学软件利用它的虚拟现实技术、图形设计与仿真功能, 改善了目前数控技术课程教学中设备投入大、学生多、上机时间短、学习效率低的现象, 提高了学生的编程和操作能力。

数控仿真技术 篇10

1 数控仿真技术教学的作用

进入新世纪以来, 我国制造业在世界上所占据的比重逐年递增, 随着我国逐步成为世界制造业中心的速度不断加快, 在近年来, 我国逐步成为世界制造业中心。但是作为制造业主力军的技能型人才, 在我国呈现出严重的缺乏状态。这种状态已成为影响世界发展的关键环节, 也是目前存在的主要问题。职业院校作为技能型人才的培养聚集地, 是培养一线技术操作人员和高质量技能人才的重要场所, 其在教学中, 各种科目的应用和探究已成为今天人们关注的重点, 也是教学体系的应用关键。在其教学的过程中, 数控仿真技术的主要作用有以下几个方面:

1.1 投入低、成本少

在现阶段的数控设备中, 存在着严重的成本浪费问题。一般在数控机床的应用中, 其投入最少也在7~8万左右, 而一般的加工中心更是需要50万左右。因此在机床的实训过程中, 如果完全按照过去实打实的培训模式, 那么很容易造成贵重设备的损坏和不良运行, 造成严重的经济后果, 这种后果可以说是某一个学校无法承担的, 因此在教学的过程中就需要通过相关的技术措施进行综合完善, 从而提高整体教学效率和质量。数控仿真技术作为近年来实践教学体系中采用的主要方式, 其在教学的过程中通过多种数控系统体系来实现全面是的教学辅助模式, 使得在机床教学中利用先进全面的教学手段和科学技术从而实现其全面教学模式。

1.2 提高学生动手操作能力

数控仿真系统的利用具有着多方面, 多操作性和多种机床相互结合理应的优势, 它可以在教学的过程中逼真切实的将各种系统模式和方法现实在计算机之中, 学生能够通过电脑操作逼真的记录下自己需要的基础知识, 同时熟练操作和动手能力。

1.3 加强学生实践能力

为了提高学生就业率和工作的态度, 在教学中采用仿真技术不但能够提高学生的学习效率, 增加学生的动手操作能力, 而且还能够有效的开拓学生视野。全面增加学生的思维能力, 在学生学习中, 全面了解系统技术相关知识, 提高学生对各种数据相关联的处理要求, 使得学生能够更好、更全面的掌握所学基础知识, 从而增加其对不同系统、不同数据类型、不同操作面板和操作模式的适应能力, 增加学生的知识面。同时这种教学方法避免了学生在学习中的枯燥和乏味, 有效的提高了学习兴趣和效率, 为教学质量的提高奠定了基础。

2 数控软件

数控技术在我国的机械制造业中已成为不可缺少的一部分, 在职业院校教学中培养高素质技能型人才也成为越来越不可忽视的重点。各职业技术院校紧追时代步伐与市场需求, 都不断的通过各种手段和措施来提高和扩大数控加工专业。在这种情况下, 学校为了增加和提高生源, 不断的采用各种不成熟、不合理的方法招生, 使得学校学生增加的同时, 而院校实习设备却出现无法满足教学要求的矛盾。数控仿真系统是利用现代计算机虚拟机械零件的方法来实现机械教学中所需要注意的各方面重点, 进而全面的配合教师教学的合理进行, 做到全方面教学方式和流程。机仿真系统教学的主要措施, 是在教学的过程中全面增加和提高学生的动手实践操作能力, 也是其在教学中主要的应用作用, 通过在教学的过程中实现全面教学手段, 使得其在教学中是一个全面的编制模式。

3 数控仿真系统在教学中的应用

3.1 树立学生学习激情

初次上课以数控仿真教学激发学生技能操作的积极性, 通过采用先进的科学技术和身临其境的仿真演示来提高学生对学习的好奇心理和求知欲望, 从而增加学生的学习要求和模式。在学习的过程中, 通过将教学内容有组织、有步骤的结合计算机技术手段进行演示, 促使学生对学习兴趣的良好认识和合理利用。

3.2 构建科学合理的教学安排

在数控教学中, 通过以就业为导向的教学思想来合理安排教学内容, 这就需要在教学的过程中将变成控制课件与内容统一结合起来, 形成系统化的教学流程和方式, 进而采用仿真系统和仿真技术综合处理, 形成一套完善的且具有实际操作性能的教学体系和教学方法。在教学的过程中, 可以通过将数控编程合理的进行安排, 然后通过讲解和训练来实现学生对机床数据的变成要求和操作流程, 最终实现熟练的教学操作模式。

3.3 以学生兴趣和激情安排课程

学生学习积极性和主动性是衡量教学效率和质量的关键, 也是评价教学方法优越性的依据, 因此在教学的过程中我们要加强对学生兴趣和激情的培养, 完善评价体系。首先这就需要在教学工作中合理的安排加工工艺, 并且使得这些工艺在教学中具有一定的弹性要求, 对各项教育答案不能限制的太过迂腐。其次既要评价技能操作结果, 又要有效、合理的评价学生才做水准, 要对学生学习和操作的积极性、表现能力给予肯定和嘉奖。

3.4 利用仿真进行教学实验与研究总结

仿真课结束后, 要及时的对教学内容进行思索和探究, 并通过合理的手段和方法指引学生进行体验和复习, 使得学生能够及时的发现学习中存在问题, 并提出解决方法, 在这时候, 多数情况下都是通过讨论来弥补学生学习的不足。

结束语

随着仿真软件的快速发展, 在教学中与实际加工之间的误差逐步缩小, 仿真效果也显得尤为明显, 但是这毕竟不是真实的工作, 因此只有在应用和教学中进行合理、统一、全面的安排, 才能避免产生各种问题。使得仿真软件就会起到事半功倍的效果, 在数控教学中有效的提高职业院校学生的编程和操作能力, 为学生实际操作机床、进行编程加工打下较好的基础。

摘要：随着数控机床在我国生产制造领域的逐渐普及, 已经成为现代制造业中不可缺少的设备和装备, 也是制造技术进入新时代的关键要求。随着职业院校的发展, 各职业院校为了追随时代发展脚步与市场需求, 不断开设和扩大热门专业。数控专业作为现代经济发展的热门专业, 受到各类职业的关注, 但是在许多职业院校教学中都存在着实践设备与学生实验要求不符的矛盾, 同时也是了学生的学习兴趣和教学质量。在这种矛盾的影响下, 采用数控仿真系统已成为解决这种矛盾的主要手段。本文就数控仿真系统对于提高数控教学的效果进行分析, 进而阐述了其未来发展趋势。

数控仿真技术 篇11

关键词：数控加工仿真;数控教学

数控机床是高科技产品，种类众多，技术含量非常高，价格十分昂贵，一台数控车床或者数控铣床动辄几十万，在数控教学中全部采用实际操作的方式进行将会造成十分高昂的教学成本，实力雄厚的重点院校企业同样无力承担，所以研究一种仿真系统代替实际操作成为了数控教学主要的发展方向，本文就对数控加工仿真系统在数控教学中的应用进行研究，试图摸索出一套更有效，更加节省的数控教学方法。

1.数控教学中存在的问题

数控机床是机电一体化设备，造价远高于普通车床，完全依赖数控机床实际操作进行实训消耗的成本是难以承担的。

数控机床发展非常快，型号众多，更新比较频繁，学校将全部型号系统配齐是不现实的，学生在学校接受数控车床学习之后往往发现工厂中的车床和学校的差别较大，导致学生毕业之后需要在工作岗位上摸索很长时间才能够真正适应机床。

数控机床采用自动运行的方式，学生在初学阶段，极容易因为编程不合理造成刀具和机床损坏，维修的造价很高，甚至可能导致学生受伤。

2.数控加工仿真系统

数控架空仿真系统是在计算机技术和虚拟现实技术飞速进步的情况下产生和发展的，主要用于进行实际设备的模拟和工作状态的仿真，采用计算机仿真培训系统进行培训，能够迅速提高操作者的操作水平，并且不会对真实设备造成损坏。

国内已经有很多学校在教学过程中应用了计算机仿真技术，在数控操作人员培训方面更是产生了各种仿真教学系统。数控加工仿真系统实际上就是计算机以及其他专用硬件软件对真实场景的一种模拟，参与者能够通过和仿真情况的交互来学习数控机床的实际操作。

数控架空仿真系统以虚拟数控机床为核心，虚拟数控机床是虚拟制造技术的一个执行单元，能够给产品设计过程提供可制造型分析，还可以用作学生学习实际操作的工具。通过对零件切削过程的模拟来检查数控指令是否正确。数控加工独立仿真系统可以独立和在线运行，独立运行设备需要一台微机，在显示屏仿真面上上进行数控机床模拟，零件切削过程采用三维动画表示，这种模式方式是十分直观有效的。而在线运行则是将教学系统连接在实际机床上，控制硬件通过对真实场景的仿真，让学生获得一种类似真实的感觉，提高学生的实际操作能力。

3.数控架空仿真系统应用于数控教学的策略

3.1数控加工仿真系统选择

数控加工仿真系统种类和软件形式比较丰富很多数控机床自身就带有仿真系统，然而这些数控加工仿真系统在教学中适用性不强，对教师教学和学生训练具有一定的局限性。很多先构图之后进行自动编程仿真的软件不适用于手工编程，而采用上海宇龙公司开发的基于虚拟现实技术的仿真系统则能够实现对数控铣床、加工中心、车床加工中心加工全过程的仿真，是一种比较理想的仿真系统。

3.2应用策略

3.2.1活化教学方法

传统教学方式在数控教学中的应用效果不是十分理想，因为数控加工有着很强的实践性，理论知识的讲解不能给学生产生很强的印象，所以需要采用灵活的教学方式，提高学生的学习热情。数控专业教师需要不断提升自身的教学水平和数控专业技能，要具有相当的数控编程能力，工艺处理能力和机床实际操作技术，采用行动导向的教学方式，将学生的整体地位充分发挥出来，让学生动手动脑，提高学生的主动性。教师需要积极对学生进行引导，在学生在仿真系统操作过程中遇到的困难进行生动的讲解，尽量集中每堂课的知识点，由浅入深，循序渐进，让学生有层次的掌握编程方法和实际操作技巧。

3.2.2应用仿真系统，实地操作

数控加工仿真系统在数控编程和操作理论教学中能够得到有效的利用，是提高学生数控实际操作能力有效的辅助教学工具。教师需要在教学过程中将仿真系统的可操作性充分利用起来，不能在教学过程中过分依赖仿真系统，弱化数控理论知识的学习加强，也不能一味采用“独角戏”的教学方式，纸上谈兵，导致学生对机床的恐惧心理。

在数控编程和操作课程操作过程中，应该将教学的中心放在编程方法和在编程过程中解决工艺问题的措施。学生则利用仿真系统，进行程序校验，熟悉不同型号不同种类机床的操作问题。在上机操作之前，教师要给学生提出明确的课题，教师需要首先在数控加工仿真系统中进行演示，或者利用多媒体进行演示，学生上机过程需要巡回指导，学生通过在数控仿真系统进行编程和操作，提高了学生自学能力和解决问题的能力，同时有效避免了初学者对车床造成的破坏。

3.2.3编排合理的教学内容

按照三个层次安排教学内容。基础模块对数控系统最常见的车床、铣床、加工中心以及编程方法、操作方法和应用进行研究，这是数控教学的“基本功”，是非常重要的知识环节，学生一定要非常熟练，并且能够灵活应用。

之后安排提高模块的教学内容。对三种机床的编程和操作方面进行详细讲解，加深学生对不同数控机床编程方法的理解。

另一模块是扩展模块，对国产主流数控系统的编程操作方法进行讲解，拓宽学生视野。

3.2.4在课程设计中的应用

传统数控技术专业课程设计往往采用图纸和课程设计的方式进行，但是在学生的课程设计报告中我们发现很多问题，在零件工艺分析、加工路线和工艺卡片等方面存在着明显不足，这样的课程设计不是我们想要的。

引入数控加工系统的课程设计则将课程设计分解为理论和实际操作两部分，在实践部分，要求学生首先在仿真系统上进行手动编程，之后检查第一部分内容的合理性，之后根据编程在实际数控机床上进行操作，进一步验证方案的可行性，采用这种课程设计方案显著体伽勒课程设计的效率，同时也锻炼了学生思考和分析的能力。

4.结束语

数控加工仿真软件应用于数控教学，能够显著提高学生的实际操作能力，并能帮助学生对多种操作系统车床的操作和编程方法进行了解，而且能够减少初学者对成实际车床设备的损坏，并一定程度上保护了学生的人身安全。

参考文献：

[1]黄志辉.数控加工编程与操作[M].北京：电子工程出版社，2012，（8）.

[2]朱丽军.数控仿真应用软件实训[M].机械工业出版社，2013，（5）.

[3]曾小慧，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[J].组合机床与自动化加工技术，2011（9）.

数控仿真技术 篇12

1 数控仿真软件概述

要想在数控教学中使用数控仿真软件优化教学过程、提升教学效果, 就要清晰地了解数控仿真软件。数控仿真软件是利用计算机技术对实际数控加工过程模拟和仿真, 并通过二维或三维图像传递给使用者。目前, 国内数控机床的设备价格非常高, 后期的设备维修和保养也需要一定的经费支持, 且操作难度系数较大。对于职业院校而言, 其经费往往不足, 数控机床的教师队伍素质也参差不齐, 且多数教师注重理论知识, 常忽略实践操作。教学实践证明, 对于数控机床操作的初学者而言, 使用数控仿真软件模拟练习是非常有意义的, 它便于操作, 为学生的发展奠定了一定的实践基础。目前, 国内主要的数控仿真软件制造厂有北京斐克、上海宇龙和南京斯沃。三菱、西门子、华兴等生产的数控软件可仿真重要的数控机床系统, 从而满足企业工厂车间发展和学生个体发展的需要。这些仿真软件操作简单, 对计算机的配置要求不高, 具有极强的兼容性;如果在操作过程中发生操作不当的情况, 也不会造成直接的损失和损伤。

2 数控仿真软件在数控教学中的应用

在实践教学中发现, 在数控教学中应用数控仿真软件优化了教学过程, 提升了教学质量, 也减轻了学生的经费压力, 对培养专业化的数控人才起到了巨大的推动作用。

2.1 理论联系实际, 提升操作能力

在数控教学中, 如果只是教师简单地讲授理论知识, 学生便会感到枯燥乏味, 提不起学习的兴趣, 且理论化的讲授也无法有效提升学生的操作能力。在我国的很多专业化教育学校, 受到师资, 特别是经费的限制, 往往采用课堂理论学习和统一实践操作的教学模式。在此过程中, 理论讲授与实践操作存在一定的时间差, 常出现实践课一周一次的情况, 这都不利于学生的学习。将数控仿真软件巧妙地与计算机技术融合, 学生一旦学习完相关的理论知识后, 就可以结合相关的理论知识实践操作, 这对新知识的巩固和实践能力的提升都有一定的促进作用。如果操作不当, 学生也能及时反思、查缺补漏, 从而纠正相关错误。

2.2 优化教学过程, 提升思维能力

在传统的数控机床教学中, 学生在完成相关内容的学习后, 常有自己的想法和看法, 比如在机床上实际操作, 从而检验自己所学的内容。但数控机床的价格昂贵, 多数学校无法满足学生课后实践的想法, 进而挫伤了学生的学习积极性。而数控仿真软件可为学生提供卓越的操作平台, 学生在理论学习过程中萌发的新想法, 均可利用仿真软件模拟, 进而通过观察仿真结果来判断所编程序是否合理, 这样可培养学生的创新性思维。

2.3 降低使用成本, 提升利用效率

数控机床的价格非常昂贵, 在教学过程中, 很多院校购买不起足够的数控机床, 进而限制了数控教学的发展。而数控仿真软件的成本相对较低, 且使用简单、方便, 学生易于掌握, 可重复利用, 为学生提供大量的实训内容, 教学效果良好。

3 结束语

在我国, 数控专业人才较少, 高等院校和职业院校应创新数控机床的教学思维, 为学生创造条件, 优化实践教学过程, 在思想上重视数控教学工作。在数控教学中采用数控仿真软件可一定程度上减轻学校的经费压力, 延长学生的实训时间, 从而提升教学质量, 值得推广使用。

参考文献

[1]管小丽.浅谈斯沃数控仿真软件在数控教学中的应用[J].青春岁月, 2013 (22) .