数控仿真软件

数控仿真软件（共12篇）

数控仿真软件 篇1

1软件结构

采用移植复用现有数控系统软件的思路,仿真软件的总体结构如图1所示。

(1)μC/OS_WIN

原有数控系统软件是运行于μC/OS-II的,因此首先在Windows上模拟μC/OS-II操作系统,换言之是将其移植到Windows应用程序的一个线程中,数控系统软件所有任务均运行在这个线程中。

(2)Virtual Diver

虚拟驱动,在Windows平台实现与原接口一致的驱动程序,包括文件系统、键盘驱动、显示Frame Buffer、外设接口等。

(3)CNC Kernel

移植原数控系统应用软件,包括GUI、加工程序预处理、PLC控制、运动控制等。与上述(1)、(2)所实现的虚拟操作系统及虚拟驱动组合,运行在Windows平台之上。

(4)Windows Framework

Windows界面程序,主要实现以下功能:

以Windows窗口模拟键盘和显示屏,实现键盘输入和界面显示;

进行机床运动和工件切削三维仿真显示;

主轴、刀架、卡盘、机床面板等I/O设备的输入/输出信号逻辑模拟,根据虚拟驱动的I/O模块的输出信号进行动作,并根据真实的信号逻辑时序设置输入信号。

2 Virtual CNC

下面将简要描述前1节软件结构图中所定义的Virtual CNC三个部分的设计。

2.1μC/OS_WIN(μC/OS-II模拟)

将μC/OS-II进行基于Windows线程的移植[1,2],需要实现时钟TICK的获得,模拟时钟中断以及任务切换。仿真软件本身是运行在Windows上,不需要强实时性,因此采用Windows的软件定时器,通过使用定时精度为毫秒级的time Set Event()函数来产生模拟时钟TICK。其函数原型:MMRESULT time Set Event(UINT u Delay,UINTu Resolution,LPTIMECALLBACK lp Time Proc,WORD dw User,UINT fu Event),将需要周期性执行的任务定义在lp Time Proc回调函数中,从而完成所需处理的事件。调用这个函数后会增加一个线程,时间一到则在这个线程中调用回调函数。

time Set Event()函数调用定时回调函数是和主线程同时被Windows操作系统调度的,并没有起到中断的作用。所以在调用定时回调函数lpTime Proc的时候必须停止主线程的运行,退出回调函数则恢复主线程的运行,这些事情都放在定时回调函数,也就是μC/OS-II的时钟中断处理函数中完成。

如图2,这里的任务上下文和μC/OS-II在x86上移植的上下文很相近,不同点只是段寄存器不用保存,因为在Windows下的μC/OS-II任务其实只是在同一个线程中切换,而且在保护模式下段寄存器,其值在同一个线程中是不会变的。

2.2 Virtual Driver(虚拟驱动)

Virtual Drive虚拟驱动层为CNC Kernel提供必需的与硬件交互的接口,包括文件系统、键盘驱动、显示Frame Buffer、外设接口等。

(1)文件系统。在数控系统中使用的文件系统与Windows文件系统不同,在虚拟驱动层中使用Windows文件系统接口函数,按照原数控系统软件的文件系统接口进行封装。

(2)键盘驱动。键盘驱动包括按键输入和指示灯输出。数控系统软件通过键盘驱动获取键盘按键状态,输出指示灯状态。

(3)显示Frame Buffer。为数控系统软件提供屏幕输出的显存空间,由仿真软件Windows界面应用程序读取后还原为位图进行模拟LCD的输出。

(4)外设接口。包括模拟电压输出,伺服轴移动增量输出,PLC的输入输出端口,编码器反馈输入等。

(5)额外的接口。如电源开关,实际上是进行相关的准备工作后,创建或退出模拟μC/OS-II的Windows线程。

2.3 CNC Kernel(数控系统软件)

在实现了虚拟的操作系统和驱动层后,系统软件的移植非常简单。模拟的数控系统软件运行在以Windows线程虚拟的μC/OS-II系统之上,数控系统软件的所有任务均运行在一个线程中,且只模拟了时钟TICK中断。仿真软件无实时性要求,所以可将为轴运动数据处理在优先级最高的任务中进行,周期性的调用中断服务函数。图3为轴运动数据处理任务的流程。

3模块化设计

为适应多种类型数控系统及机床的可选择配置功能,以及软件的可维护性,将仿真软件分为以下模块。

Virtual CNC——提供访问各种数控系统信息的接口库。

CNC Panel——数控系统操作面板库,根据Virtual CNC提供的接口,仿真数控系统显示及键盘。

Logic Simulation/3D View——机床/工件三维视图,机床逻辑部件仿真,碰撞检测,剪切运算等。

Application/Main Frame——应用程序/主框架,子窗口容器,消息路由,命令处理。

Resource——应用程序资源,工具栏/菜单/字符串等。

Misc Setting/Calculate——刀具设置、毛坯设置、工件测量。

从软件模块划分,数控系统仿真包含(1)Virtual CNC和(2)CNC Panel两部分,机床仿真包含(3)Logic Simulation/3D View和(6)Misc Setting/Calculate。每种数控系统对应(1)、(2)两个动态库,每种机床对应(3)、(6)两个动态库。

仿真软件提供选择数控系统和机床配置的用户界面,用户从多种类型的数控系统中选择出一种,然后再从匹配这种系统的机床中选择一台机床,将数控系统和机床装配成数控机床进行仿真,即根据选择分别装载对应的动态库到应用程序进程中。

4结束语

作为数控系统产品及机床加工仿真的软件工具,仿真软件应尽量真实的模拟现实,才能为应用培训及产品推广起到良好的效果。移植嵌入式系统软件到Windows平台,使用可配置、模块化的软件框架进行数控系统仿真软件的开发,实现了对多个数控系统系列产品的仿真,并经过用户使用验证,仿真软件与真实数控系统的人机交互几乎一致,达到了预期的仿真效果。

依据上述的思路,理论上还可以在Windows平台进行数控系统应用软件开发,根据运动控制的输出进行3D图形仿真直观的零件加工理论测试[3,4],可以很方便地提取相关的数据作为测试依据,少去许多设计阶段在开发板上调试的繁琐、费时的工作。在Windows环境下进行理论测试,分析问题时可以排除其它如硬件或驱动器等外部因素,通过测试后只需很少的工作将数控系统应用软件移植到目标嵌入式系统之上,再进行产品测试,这样也能节省大量的功能测试的时间。

参考文献

[1]Jean J.Labrosse.嵌入式实时操作系统μC/OS-II[M].北京:北京航空航天出版社,2006.

[2]百度文库.VC环境下μC/OS-II移植[EB/OL].http://wenku.baidu.com/view/63258bafdd3383c4bb4cd24c.html.

[3]周静,陆宝春.数控仿真系统三维建模技术研究[J].机床与液压,2007(4):68-70.

[4]王鹏远,尚展垒.数控仿真关键技术的研究与实现[J].微计算机信息,2008(13):179-180.

数控仿真软件 篇2

关键词：数控教学 数控加工仿真软件 鉴定 应用

全球知识经济的发展，使机械工程成为一个跨越机械、电子、计算机、信息、控制、管理以及经济等多学科的综合技术应用学科，数控加工应用技术专业应运而生，这对传统意义上的机械加工专业教育提出了新的更高的要求。株洲技术学院抓住机遇，锐意改革，积极探索数控加工专业技术人才的培养新模式，着力培养中级、高级各层次的宽厚型、复合型、开放型和技能型的数控加工应用技术人才，为国家经济建设输送一大批应用型技能型人才。

我院自起，开始培养数控加工专业的学生，率先革新专业学科教学内容，积极进行数控加工技术教学模式的改革及数控加工仿真系统在数控教学与鉴定中的应用研究，取得了良好的教学和鉴定效果，受到了学生、家长及社会的欢迎，使数控专业成为我院的拳头专业之一，数控专业的学生占我院三千学生总人数的三分之一，用以满足数控加工人才的培养的社会之急需。

一.问题的提出：

随着科学技术的发展，数控加工技术正在得到广泛的应用。数控人才成为劳动力市埸急需的人才，如何尽快地培养出满足市场需要、掌握数控机床编程知识和操作技术的数控技能型人才成为数控教学工作者必须研究的问题。作为数控编程与操作的专业教师,深感如何将数控编程教学与数控机床操作实践有机地结合起来是值得我们认真探讨与研究的。

由于数控机床是一种新型工艺装备，故数控技术工人的培养和数控机床的教学还处在刚刚起步的状态，如何利用数控加工仿真系统进行教学和鉴定更是处在探索阶段，因此有必要对数控教学模式、教学手段和教学方法的完善进行有益的探索，创新数控专业的职业技能鉴定的工作方法，建立一套完整的数控教学与鉴定新体系。

数控机床属于高科技产品，品种多价格高，一台数控车床或数控铣床一般需二三十万，一台数控加工中心也是少则几十万多则几百万。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大消耗多成本高，即使是实力雄厚的培训院校和企业既无必要也无力承担起此种消耗与投入。因此探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养的学生适应性强、企业欢迎的教学模式势在必然，这种教学模式应当既区别于传统的机械加工培养模式又与一般的机电专业有不同。运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。它既能解决学生实习时不熟悉数控系统操作及控制面板的问题，又可以大大提高学生的学习兴趣，还能提高学生的编程能力及对不同数控系统不同数控机床的适应能力，是一种有效地进行数控实习的前期教学的一种良好尝试，也是进行数控机床专业职业技能考核的一种有效的手段。

二.数控加工技术教学模式的确定：

职业技术教育的数控加工技术应用专业的职业培训是使学生获得数控技术应用专业职业技能，获得利用这种专业技能生存与发展所需要的保障，即学到一种先进的为社会所急需的谋生的技能。为此，我们对数控加工应用技术专业的教学模式进行了积极的探索与研究，旨在建立一整套适应教学和鉴定的合理完善的数控机床专业的培训及鉴定的体系。我们的指导思想和目标是：

1.全面改革数控加工技术教学模式，实现两个转变，即将理论教学为主向理论教学与技能训练并重的转变，将技能训练的纯操作与纯消耗向运用数控仿真系统检验编程效果结合数控机床进行训练的转变;

2.改变原有的授课内容和方法，将传统的机加工工专业的教学内容加以整合，充实数控加工技术相关的必不可少的教学内容，辅以一系列计算机辅助的多媒体教学手段;同时全面改革数控编程与操作课程的教学内容与方法，变传统教学方法为现代教学方法、变空对空编程为培养综合编程能力即时检验编程效果的方法;

3.摈弃演示性编程，建立包括常规编程、综合性编程、设计性编程、实用性编程在内的编程体系，提高学生的动手动脑能力，为塑造具有实用性、创造性精神的中、高级数控编程与操作技能型人才打下扎实的基础。

4、拓宽学生的就业能力，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或编程，有较强的工艺和现场问题的处理能力，有较强的计算机设计与制造应用能力。

我们的具体做法是：

(一)、正确确定数控加工应用技术的专业位置：

1、数控加工应用技术专业领域职业岗位的定位：

数控加工应用技术专业领域一般主要有以下职业岗位：普通机床及数控机床操作人员、数控编程工艺人员、数控设备维修人员、数控设备营销人员、模具设计与制造人员。

根据数控人才市场需求的调研情况，结合中技及中职、高技及高职教育的特点与定位，本专业主要定位为：培养岗位适应性较强的、紧缺性较大的、具有一定加工工艺知识和数控加工操作、编程技能兼有普通机床操作技能、CAD绘图技能的 “技术技能型”人才。

修业年限与层次：初中毕业三年(中职、中技)、初中毕业五年(高职、高技)、高中毕业三年(高职、高技)。

培养目标：本专业领域方向面向制造业，培养德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、具有一定数控加工工艺知识，具备普通机床操作、数控机床的操作、手工编程、自动编程、CAD绘图能力。能够获得国家数控车工、或数控铣工中级即四级(高技为高级即三级)CAD中级(或高级)职业资格证书。

职业面向：主要就业岗位为：数控加工工艺与数控加工程序编制;数控机床的操作

其它就业岗位：普通机床的操作、CAD绘图员、CAD/CAM软件应用;数控系统或设备的销售与技术服务工作;车间生产组织与管理工作。

2、数控加工应用技术教学模式的确定：数控加工应用技术教学模式应当是既与传统的机加工专业有所相同，又与其有所区别新型教学模式。在教学模式的运用时我们综合参考了德国的教育模式。德国没有CNC技术应用这个专业，他们统称为金属切削技术工。CNC技术需要相应的理论知识和金属加工的实训经验与技能作为基础。因此学生在学习CNC技术之前除完成专业制图、专业数学、机制工艺、金属工艺学等课程的学习之外，还要完成大量的钳工、车工、铣工等机加工实习。

数控仿真软件 篇3

关键词：数控仿真软件；数控教学；技巧

随着数控加工技术在机械制造业中的广泛应用和我国职业教育的飞速发展，数控专业的学生也在逐年增加。可是有限的机床数量很难满足短期内大量学生实践教学的需求。而数控仿真软件可以完成工件在数控机床上的模拟加工，应用数控仿真软件既能缓解教学实训与资金短缺的矛盾，又增加了学生的动手机会，提高了学生的编程能力及对不同数控系统、不同数控机床的适应能力。因此利用数控加工仿真软件进行教学成为一种有效的教学手段。但是怎样合理利用数控加工仿真系统？利用数控仿真软件教学有哪些技巧？这是每位数控教师值得思考的问题。结合个人多年教学实践，我从以下几个方面进行了初步探索。

一、合理安排课程教学进度，做好课程衔接

在利用数控仿真软件进行数控加工与编程课程教学之前，先安排工厂金工实习，使学生对各种加工方法有较深的感性认识。另外，數控机床课程和数控加工工艺课程也要安排在数控仿真软件学习训练前面，这样学生在熟悉各种机床的操作方法、加工方法以及切削用量选择方法之后，就更容易学习和理解数控仿真的各个步骤和环节，更容易和实际的加工过程结合起来。

二、将数控加工仿真软件融入课堂教学中，以提高教学效果

数控加工与编程是一门理论性和实践性都很强的课程。由于职业院校的大部分学生基础较差，对理论学习不太感兴趣，传统的教学方法已很难使学生接受。特别对于刚接触数控知识的学生来说，数控课上的内容抽象且难以理解，若把数控加工仿真系统融入课堂教学中，边演示边教学，将数控设备面板上按键、图标、机床坐标、对刀过程等生动地展现出来，一方面使枯燥的理论教学变得直观生动，增强学生的学习兴趣；另一方面，可以及时发现训练中存在的问题，及时解决。

（一）在工艺分析授课中融入仿真软件，使学生真正合理地编制工艺卡和选用刀具

在数控编程课中，对零件工艺分析是编程的基础，也是影响零件的生产率和合格率的重要环节。但是在传统的工艺分析教学中都是对着零件图直接讲解，提到有些刀具或设备时，学生好像无法想象，因此直接影响到教学效果，但是如果在讲解过程中，打开数控仿真软件，直接对着仿真机床讲解，会使内容更加直观，更易使学生接受。例如：在选择车刀时，讲到45°偏刀和90°偏刀的应用区别时，单纯用语言很难表达清楚，但若在仿真软件上将这两把刀都调出来分别切一下零件，它们的区别就不言而喻了。在学生制定完工艺后，为了比较学生编制工艺的合理性，可在仿真机床上进行试验，工艺过程制定的合理与否学生自然就会明白。

（二）在讲解编程指令时融入编程软件，以加深学生对指令的认识

1.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工，使学生全面把握指令的用法和技巧。

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GOO的应用与区别时，可在程序中的第一个G01后面加F与不加F分别运行，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。

2.将所讲指令利用仿真软件进行仿真加工，加深对指令内涵的认识。

在讲解到外圆、内孔粗车复合循环指令G71时，如果只从理论上去理解其刀具路线，学生很难想象其执行过程。而利用数控仿真软件用G71编制一个小程序进行仿真演示，学生就从视觉上了解了指令在实际加工中的走刀路径，进一步加深了对指令的内涵的认识。

3.将相似指令利用仿真软件进行演示，使学生正确把握每个指令的不同用法。

在讲解部分同组相似指令如G71、G72、G73时，由于其编程方法和走刀路线均非常相似，学生容易混淆，若用各指令编一个相关程序（注意提醒学生在编制精加工程序时的顺序安排）利用仿真软件进行模拟加工，让学生仔细观察各指令运行的走刀路线，学生就很容易明白这三个指令的区别，从而在编程时能正确地使用各指令。

（三）利用多种系统进行比较，拓宽学生的知识面，为学生就业打下良好的基础

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部分，第一部分主要讲解与学校训练最常用的数控机床的编程方法、操作及应用，作为教学重点，必须使学生熟练掌握、灵活应用，为学生上机床操作奠定良好基础。第二部分为提高和拓展，利用仿真软件集合了各种数控系统界面与操作的优点，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，从而提高其就业竞争力。

（四）利用仿真软件进行模拟加工，可以将操作过程清晰地展现给每位学生

比如对刀过程，在数控车间讲解时，由于空间的局限性，学生不易看清楚，可用数控仿真软件边讲边演示边练习，学生不仅掌握了对刀方法，而且更容易理解对刀的含义。

三、科学组织数控实训，结合仿真教学

数控加工仿真系统只是一种模拟教学应用软件，和实际的加工过程还是有一定差别的，因此它不能也不可能全盘代替教学，尤其不能代替技能训练。比如在仿真系统中走刀路径不明显，切削深度和刀具要求不够实际。对刀时对操作者要求不高，加工后对产品粗糙度无法进行检验等等。而这些对学生来讲恰恰是非常重要的技能要求，需要学生反复切身去“感受”。另外在数控仿真系统中，系统虽能对学生的操作错误或违规操作做出提示或警告，但很多情况下仿真系统没有就此锁住，学生还可以进一步操作，久而久之学生就会对系统弹出的提示或警告无动于衷。这就不利于学生严谨、认真的工作态度和安全生产意识的养成。对此，教师应引起高度重视，在数控仿真训练时以实践要求进行着重强调。为了既方便教学又能达到良好的教学效果，要适当地穿插安排学生进行实际数控机床操作训练。

总之，将数控仿真软件应用到数控教学中，充分发挥其优势，能显著提高教学质量。但是由于职业院校对学生的培养目标重在实用，在培养过程中我们应从严、从难、从实战出发，在保证学生具备相应的基本理论之后应使学生掌握过硬的操作技能。要实现这个目标，在教学过程中必须科学、合理、有效地利用数控仿真软件才能为教学服务，促进教学质量的提高。教师在教学过程中要积极思考在应用中产生的问题，及时主动采取应对措施，不断完善教学方法，并将仿真训练与实际上机床操作训练有机结合，才能发挥数控仿真教学的最佳效果。

参考文献：

[1]邓遵义.李攀峰数控仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].中国电力教育，2010（6）.

[2]张红.数控仿真软件在教学中的应用探索[J].中国科教创新导刊，2009（22）.

软件仿真辅助数控教学探析 篇4

为了提高数控教学的效率和所培养学生的适用性,所采用的教学手段是关键问题。随着虚拟现实技术发展,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系统。在职业学校的数控教学当中软件仿真作为一种既能满足学生的感观要求,又能迅速提高学生的实践操作能力,而且安全可靠、费用低。同时解决了数控设备昂贵与校方资金短缺的普遍性矛盾,因而得到了广泛的应用,但是也给数控教学和对学生的实训带来了一些较为严重的负面影响。作者结合自己多年的教学实践就如何在数控教学当中充分利用好仿真软件谈几点个人感受。

一、利用软件仿真辅助数控理论教学

学习数控技术需要坚实的理论作为基础的,要使学生扎实学习数控的基本理论和正确认识数控设备。软件仿真模拟作为一种图文并茂的教学手段是的一种不可缺少的教学资源,在教学中起到了激发学生学习兴趣,提高教学效果的作用。对于初学者,可通过软件仿真模拟数控机床加工一件产品,首先让学生对数控加工过程有一个感性的认识,激发学生的学习积极性。

初学数控的学生往往都有这样一个心理,认为数控设备非常神秘,既有探索的欲望又觉得无从下手,尤其是在讲述数控技术的发展和数控设备的基本结构时,更是让许多学生不知所云,这种状态如果在短期内得不到改善,学生的兴趣和积极性就会随之减退,从而影响学生的学习和教学效果。如果能及时利用仿真软件为学生揭开数控设备这层神秘的面纱,学习和教学效果将会得到明显提高。

二、利用软件仿真辅助数控实训教学

采用传统的实训教学方法,数控编程和操作的有效实训必须在实际机床上进行,这既占用了设备,又具有风险,实训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏。鉴于已被广泛使用的数控加工仿真软件的功能,针对目前大多学校数控专业学生人数多,设备少的实际情况,及数控设备较为精密、昂贵的特点。从实训课程的教学现状出发,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教学,在数控实习教学中适当应用软件仿真,会对整个训练过程起到积极的作用,也能解决数控设备少,学生人数多的矛盾,以利提高该课程教学的实效性。因而在我国广大职业学校中得到了最广泛的应用。对把软件仿真应用到数控实训教学当中谈几点不太成熟的观点:

(1)实训教学离不开软件仿真。由于数控机床数量有限,不可能为每名学生提供一台机床,又鉴于中职学校学生不太成熟,有不教不学的共性,因此在上机床操作之前就能在计算机的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。仿真不失为一种既能使其有所提高又能培养学生自觉、自律的习惯。

(2)可以利用软件仿真来训练学生的编程能力,尤其是拓宽对数控指令应用的知识面是一种行之有效的方法。由于实习的数控设备数量和教学安排有限,学生不可能一上完理论课,马上就能操作数控机床。为解决这一矛盾,利用软件仿真来检验学生所编写的程序是否正确,这对提高学生编程水平会有很大帮助。同时软件仿真与实际操作相结合,可以通过实践给学生纠正在编程中出现问题而软件仿真又没有反映出来的问题。比如,进给量和切削深度,软件仿真时把进给量设为F=20.0 mm/r,切削深度ap=20.0 mm时也能正常加工,并且也不报警,但是在一般条件下数控机床是不能在这样的切削用量之下工作的。因此,软件仿真不能解决的问题可以通过实践来弥补。

(3)利用软件仿真来训练学生能有效节约实习经费,提高学生的实际工作技能。软件仿真来训练学生是一种合算而又有效的办法,既能形象加工又能节约实习经费,有的技术是需要多次重复训练才能掌握的,如果是在机床上实际加工来掌握这种能力,除了机床的折旧与磨损之外还有较高的刀具与材料消耗,在软件上我们可以重复加工,反复训练而没有上述消耗,只需要进行一两次实际操作就能达到事半功倍的效果。

可见,适当、合理地利用软件仿真模拟有利于提高数控实训效率,有利于解决数控设备昂贵与资金短缺的普遍性矛盾,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过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。

三、软件仿真在教学中的应用存在负面效应

数控加工仿真系统是一种模拟教学应用软件,它不能也不可能全盘代替教学,尤其是技能训练。如果老师一味地依赖数控加工仿真系统而将学生放任自流,必将会引起一些负面效应,为了将这些负面效应的影响减少到最低程度,要注意几点:

首先,数控加工仿真系统只是加工过程的模拟并非真实加工过程,它无法代替学生在真实切削加工的实际感受,尤其是切削用量的选择,它无法进行控制,只能对切削深度过大时加以限制。

其次,数控加工仿真系统软件在设计上仍有不足之处,亟待完善,有些指令无法执行,使学生对编程理论产生疑惑而无所适从,这就对它的使用范围有所限制,任课教师应该熟悉这一差别,及时加以说明,并积极与数控加工仿真系统软件设计方进行联系,以便及时予以改进。

其三,软件仿真教学很容易滋生学生的自满情绪,以仿真论数控,对计算机产生依赖心理,沉迷于仿真加工,而疏于上数控机床操作。仿真训练与操作训练在后阶段应穿插进行,科学管理就可将这一负面效应减少到最低程度。

软件仿真与实际加工相差很小,具有较高的仿真模拟效果,但是与实际操控加工,之间始终还是有差距存在,二者不能混为一谈,相互替代,只有在教学当中合理、科学、有效、有选择地利用仿真软件才能使之为教学服务。我们不能把软件仿真作为理想的、真实的模型来认识,而只能将其作为认识事物的中介与桥梁,在教学中必须与实践操作相结合,才能削减其负面效应,发挥它的最佳教学效果。

目前软件仿真已被广泛应用于数控教学之中,它可贯穿于数控教学的各个环节,适当、适度、合理地利用软件仿真模拟有利于提高数控理论教学效果,有利于提高数控实训效率,有利于解决数控设备昂贵与资金短缺的普遍性矛盾。但是,老师必须注意摆正软件加工仿真系统在教学中的位置,消除其可能产生的负面影响。

以上只是简要介绍了作者在数控教学过程的一些体会,随着现代制造业的快速发展,数控机床加工技术正占据越来越重要的地位。如何提高数控技术专业学生动手实际操作技能,培养学生的综合能力,使中职数控技术专业学生很难达到社会的要求,还需要我们付出更大的努力。

参考文献

[1]杨黎明.职业教育的模式研究[M].北京:高等教育出版社,2003.

[2]惠延波.加工中心的数控编程与操作技术[M].北京:机械工业出版社,2001.

[3]曾小惠,吴明华,潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[M].北京:机械工业出版社,1998.

数控仿真系统在数控教学的应用 篇5

关键词：数控教学;数控仿真软件;教学效果

进入21世纪，我国制造业在世界上所占的比重越来远大，随着我国逐渐成为“世界制造业中心”进程的加快，制造业的主力军――技能人才严重缺乏已成为制约我国制造业快速发展的瓶颈。

数控机床在现代机械制造业中广泛应用，社会急需大批熟练掌握现代数控机床编程、操作、维修的一线工数控技术工人。

职业技术学校作为生产一线操作和技术人才的培养基地，如何更快更好地培养出满足市场需要，掌握数控机床编程、操作与维修等技能的高质量的技术人才，早已是数控教学工作者研究的课题。

现在职业院校数控专业普遍采用数控仿真软件辅助数控教学。

现浅谈如何利用数控仿真软件作为辅助教学工具，与数控教学有机地结合起来，提高数控教学水平，培养高素质的应用型技术人才。

一、采用数控仿真软件作用

1.节约设备投入，实习耗材的使用

现在数控设备价格比较高。

数控车床最少7、8万，数控铣床一般也在20万左右。

加工中心一般要50万左右，多则达百万甚至上千万。

数控机床的实训如果完全按照实操进行，不但投入大，而且消耗多、成本高，即使是实力雄厚的院校或企业也难以承受此种消耗和投入。

数控仿真软件包含多种数控系统，使用其作为教学辅助工具，可以使数控教学达到投入少，教学内容多样性，培养的学生适应能力强的目的。

它能避免学生初期实习时不熟悉数控系统及面板操作带来的设备、人身安全等问题;又能克服学生因为刚刚接触数控机床产生的畏难心理，增强学生操作熟练度和信心，能对机床的功能有深入了解，达到熟悉数控机床的目的，学生还可以通过仿真对所编程序进行验证。

可以克服人多而设备少的矛盾，保证了学生实习时间，同时同样数量机床可以满足更多学生实习，降低了实习消耗，节约了成本。

2.提高学生编程、操作能力

数控仿真软件具有多种数控系统、多种机床，它可以逼真的进行数控编程和操作。

可以让学生在实际动手操作之前，先用仿真软件在计算机上模拟操作，这样能让学生在实际操作机床之前就已经有了一定的熟练度和自信心。

在实习时，合理安排数控仿真和实操课时比例，一般为1:1。

仿真练习可以进行编程和加工工艺学习，学生利用仿真软件可以进行程序编写，工件仿真加工等操作，通过完整的、接近于实际操作的模拟操作过程的教学让学生掌握数控机床加工零件的全部过程。

这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，达到了融会贯通，巩固了学生的加工工艺方面的知识，强化了数控教学的效果。

学生可以更快、更好地掌握编程、操作，同时培养学生独立解决实际问题的能力。

3.拓展学生所学的知识面

现在学校购买的数控机床一般是FANUC系统，但有的企业使用西门子系统、广州数控等系统。

为了使学生在毕业后有更多的就业选择，在进行仿真教学时可以不仅仅练习FANUC系统编程、加工，还应拓展数控系统的学习。

利用仿真软件学习其他企业常用的数控系统的编程和操作，使学生了解并掌握不同系统、不同数控机床编程与操作方法。

提高学生对不同系统、不同操作面板的编程与操作的适应能力，拓展学生知识面。

4.提高理论教学效果

数控理论教学尤其是数控编程与操作的学习，最好使用仿真数控软件辅助教学。

在教室里枯燥的学习数控编程，学生不容易理解指令的使用，而且无法检验编写的程序正确与否。

在课堂上讲解按键作用和操作，只能靠学生的想象，枯燥无味，教学的效果甚微。

如果将数控仿真软件引入理论教学，可以在课堂上将学生的程序编写逼真的演示出来，可以及时发现程序中存在的问题，对指令的理解更加容易。

可以使学生在教室中看到和实际加工基本相同的加工过程，学生更容易理解数控加工操作。

这不但有利于激发学生学习兴趣，提高数控理论教学效果，更有助于学生编程能力的提高，也为以后的实际操作奠定了坚实的基础。

二、使用中存在问题及解决措施

数控仿真软件的使用不仅仅包括优点，还存在不足之处需要改进。

1.学生不注意仿真和实操之间的不同

数控仿真软件只是对工件的编程、加工过程的模拟，并非真实的加工过程，仿真系统只有在选择过大切削深度时才会提示报警。

在使用仿真软件练习时，不用考虑切削用量的影响，程序就能加工合格的工件，学生不能感觉到实际加工时的切削用量的选择、零件装夹对加工的影响。

长此下去，学生在生产加工中就不会考虑到切削用量、刀具、材料等因素对加工的影响，只会按照仿真系统编程。

这样的程序一旦用于实际操作，很容易发生崩刀、撞车等安全问题或影响零件的加工质量。

对此教师要高度重视，合理的安排仿真和实操的课时，使学生始终保持安全生产的意识，养成良好的工作习惯。

2.有可能影响学生的学习

一方面，长时间使用数控仿真软件教学，会使学生认为数控编程、加工比较简单，放松对自己的要求，不认真听讲，懒于上数控机床操作，致使技术退步。

另一方面，有些学生自控能力较差，长时间使用仿真软件教学，学生趁机利用电脑上网、玩游戏或看小说，放弃学习。

这就要求教师加强责任心，提高管理水平，改进教学方法，减少数控仿真软件在教学中的负效应。

总之，把数控仿真软件用于数控教学之中，将激发学生的学习积极性，将有利于改进数控教学条件，提高数控教学效果，但要正确处理其在使用中产生的问题，以便收到事半功倍的效果。

【参考文献】

[1]黄凤岐，潘宏歌.数控仿真技术的教学应用.科教文汇.(19)：185.

数控仿真软件 篇6

【关键词】数控技术；数控仿真；数控实训

【中图分类号】G712

【文献标识码】A

【文章编号】1672—5158（2012）10—0238-01

随着数控技术的广泛应用，数控设备在生产加工各个领域已经在逐步取代普通机械，社会对数控技术人才的需求也随之越来越高。数控技术人才介于工程师和高级技术工人之间，他们既应该具有一定的理论知识，更应该具备熟练的编程、操作和维修技能。目前，我国数控技术人才不仅在数量上比较缺少，而且在质量上也存在较大缺陷，懂理论知识的往往操作技能不强，而操作技能强的往往理论知识有所欠缺。我国高职数控专业教学要满足社会对高质量数控人才的需求，必须加快教学改革的步伐，高起点地培养能在生产一线从事数控编程、操作、维修、生产组织和管理等方面工作的复合型人才。

一、数控加工仿真软件简介

数控加工仿真软件是结合机床厂家实际加工制造经验与学校实训教学的需求而开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件。学生通过在计算机上操作该软件，能够在较短的时间内掌握数控车、数控铣及加工中心等的操作。屏幕上能够显示和机床操作面板一模一样的界面，并且可以全面的仿真数控加工的过程，包括选择机床、定义毛坯、准备刀具、基准测量、程序编写等。软件可以动态的模拟显示机床的运行状况，并且在运行过程中会提示各种操作信息，如编程错误、操作错误、机床碰撞等报警信息。现在很多仿真软件在网上都有免费下载或者试用版本，其功能基本可以达到仿真教学的需要。

二、数控加工仿真软件在高职院校数控加工实训中的作用

（一）弥补设备和师资的不足

现在大多数高职院校，虽然积极采取了多项措施来提高实训条件，但由于设备费用昂贵、师资不足、学生人数多、实训时间短等多方面的原因，如果仅仅依靠现有的数控机床进行实训教学，那么在机床能够连续运转的前提下，一个学期分配到每个学生身上每人只有很少课时的机床操作时间，数控实训的目的是远远达不到的。为了弥补设备和师资的不足，为学生创造充足的实训时间，加快在实训中心专门建立数控仿真实验室，是势在必行的。利用仿真软件，每个学生操作一台电脑，可以有充足的时间来模拟和实际机床几乎一样的数控加工。通过对仿真软件的操作，学生可以熟悉数控机床的操作面板，熟悉数控系统的基本功能和操作，还可以编写数控程序，观察数控加工走刀路线和零件切削的全过程。因此，在师资力量不足的条件下，适当开展数控仿真教学是一个较好的选择。

（二）获得良好的教学效果

数控编程理论部分的学习是比较抽象的，特别是各种数控编程指令的应用方法，大多数学生在初学时掌握起来会有一定困难。例如数控车床编程中的内、外圆粗车循环G71指令，该指令格式复杂，指令中需要设定的参数较多，如果仅仅对着课本的内容，即使多次讲解，或者在黑板上绘制出具体的刀具进给路线，多数学生仍旧无法想象出刀具是如何运动的，指令是怎么实现的。对指令的使用一知半解，也就无法编写出正确的程序。针对这种情况，我们就需要在理论教学中也引入仿真软件，通过多媒体设备，利用仿真软件将指令的执行过程以三维动画的形式分解演示给学生，学生可以清楚的观察到刀具每一次的进刀、切削和退刀。这样即调动了课堂气氛，也使学生可以快速地理解并掌握各种数控指令，获得良好的课堂授课效果。

（三）提高机床操作的安全性

学生在课堂上进行了基础的理论知识的学习后，如果直接进行机床操作实训，对学生自身或机床来讲，危险性都会比较高。一方面由于学生对机床性能和操作方法不熟悉，而且初学编程时程序出现错误的可能也较高；另一方面，学生在刚刚接触机床时多多少少都会有些紧张的情绪，误操作的可能性也较大。而在数控仿真软件上，学生可以放心大胆地操作仿真机床，不存在真实机床上刀具与工件的碰撞、工作台超程等危险操作。这样到了实际机床上可以大大降低数控实训的危险性，保护学生自身安全，也保护机床设备安全。

三、数控仿真与数控实训的关系

目前，各高职院校的数控加工仿真课在数控教学中占的比例已经越来越大，学生对仿真课的积极性也较高，取得的效果也比较明显。但我们也注意到作为一个仿真软件，虽然它的操作面板和操作方法与实际机床基本相同，但和实际机床的操作还是有很多区别，并不能真正代替实际机床操作。有些操作在仿真系统上是允许的，而实际机床上可能就会出问题。为了把握好数控仿真和数控实训之间的关系，我们应该制定严格的数控实训上机操作规章制度，用制度来表现数控仿真和数控实训的不同点。并且把容易引起的机床错误动作的操作以及正确的机床操作给学生讲解清楚。这样可以使数控实训教学的安全性与稳定性大大提高。因此，教师应该摆正数控仿真在实训教学中的位置，不能完全依赖数控加工仿真系统，数控仿真只能作为数控实训的前期阶段，提高实习效率的一种辅助手段，必须通过实际操作来弥补仿真软件的不足，并且使学生充分认识到仿真和实际的区别。

实践证明，在数控技术人才的培养过程中，数控理论、数控仿真和数控实训三者相结合的教学方法是一种很有效的教学模式。而数控仿真是这个教学模式中一个不可或缺的重要组成部分。数控理论课先行，数控仿真课适时跟进，并与理论课重叠交叉进行，再加上严格有序的数控实训，这样才可以促进数控教学质量的不断提高，培养出具有较强实际工作能力的数控编程、数控机床操作和维修人才，从耐菏足社会发展的需要。

参考文献

[1]唐立山等.论高职数控技术专业教学改革[J].天津职业大学学报，2007（5）

[2]吴重光.仿真与教育[J].系统仿真学报，2005年06期

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.

数控仿真软件在数控教学中的应用 篇8

数控仿真软件是通过计算机的编程和建模, 将实际加工过程中的三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件, 它让大部分需要在实验室或实习工厂中才能进行的教学演示在虚拟环境中得以实现。丹麦CIMCO公司的Cimco Software Suite、美国CGTech公司的Vericut系统、上海宇龙软件工程有限公司的数控交工仿真系统等, 都是目前比较成熟的数控仿真系统。

数控仿真软件具有以下特点: (1) 全面的仿真功能。能对整个过程及细节进行全方位、多角度的仿真数控加工。 (2) 对配置的要求很低。只需仿真软件和较低端的微机配合就可完成, 而且可以与多种计算机操作系统相兼容。 (3) 投入的资金较少、占地面积更小, 并且不需要使用原材料, 不会对资源造成浪费。 (4) 利用网络可为教师与学生搭建良好的交流、学习平台。

2 利用数控仿真软件教学是时代的要求

2001年我国加入WTO后, CAD/CAM技术成为机械自动化行业的三大支柱之一, 占据了越来越重要的地位, 并与模拟仿真技术相辅相成。而学生急需切实掌握现代加工技术, 因此, 掌握模拟仿真技术成为学生学好数控技术必不可少的一项课程。

理论考试、数控仿真、实践操作已然成为各大数控比赛的三个重要模块, 数控仿真技术成为考生必备的能力。此外, 一些省份在数控加工技能的鉴定考核中, 加入了仿真考核的内容。为了适应时代发展的趋势, 学校应使用仿真教学软件进行教学, 注重对学生的教学培训。

3 传统数控教学的缺陷

传统数控教学的缺陷分为以下三方面: (1) 在传统的数控教学中, 教师一般只在课堂上进行理论知识的传授;而在具体机床操作时, 学生只能在理论的基础上进行想象, 缺乏实践学习, 这样的教学效果显然不理想。 (2) 在实际操作时, 由于环境差、人数多, 很难让每个学生有充足的操作时间, 从而很难使学习到的理论知识在实践中拓展。 (3) 由于学生缺乏经验, 在实际操作时易出现差错, 造成危险, 而这些失误也会导致设备、道具的损坏。

4 数控仿真软件在教学中的应用

4.1 弥补了设备数量不足, 节省了投资

要让学生在学习中得到充分的实践, 学校就需要投入很大一笔资金购置设备。数控机床品种多、价格高, 少则几十万, 多则一两百万, 如果数控机床的操作训练完全依靠机床本身进行, 不仅经费高, 而且消耗也高。在教学中引入数控仿真软件, 则能解决这一问题。学生在初次进行实际操作时, 很容易出现差错, 可能造成撞车、工件损坏、材料浪费等现象。所以, 在实习初期, 先使用数控仿真软件对学生进行培训, 再将仿真训练与实际操作交叉进行。这样做, 避免了实习初期的设备安全问题, 也让学生能在仿真训练中进行大胆验证, 既解决了人多、设备少的难题, 又使学生的实践学习呈现出多样化的特点, 还减少了设备的损耗。

4.2 创造更多的动手机会, 且安全性高

由于数控机床数量有限, 常分组进行实际操作, 组内的学生也分别进行设计、编程、测量、操作等不同工作, 然后轮换操作。这样很难让每一个学生经历一个比较完整的操作过程, 而且操作时间也受到了一定的限制。数控仿真软件的使用, 不仅培养了学生独立操作的能力, 还提供了更多的操作时间与机会, 让学生自己动手体验实际操作的整个过程。

4.3 结合理论知识教学, 调动积极性

数控课程注重的是学生的实际操作, 其理论知识非常抽象。在传统教学中, 教师大多纸上谈兵, 学生需要靠自己的想象进行理解, 很难达到预计的教学效果。加入仿真软件进行教学后, 教师可以边讲解边演示, 有利于帮助学生理解知识, 并且可以通过加工操作演练加深理解。这种教学方式将理论与实际操作交叉进行、同步教学, 使抽象的知识变得形象的同时, 也提高了教学质量。

5 合理使用数控仿真软件

5.1 选择合适的时间运用软件

数控仿真软件既可以作为理论教学中的教学工具, 也可以作为学生实习操作中的辅助工具, 让学生在抽象的理论学习中感受形象的操作内容, 以提高教学效果。完全依赖软件或完全忽视软件, 都将对教学起到一定的消极作用。教师要合理运用软件, 将演示与理论知识相结合, 充分发挥软件的作用, 以提高教学质量。

5.2 科学布置软件的使用时间

数控仿真系统可以形象地展示整个零件的加工过程, 还能检测零件。教师首先要对重点内容进行讲解, 细心引导学生第一次使用仿真软件, 帮助学生熟练运用软件进行学习;其次, 针对不同的数控机床的编程与操作进行讲解, 提高学生对不同机床、系统的操作适应能力。

5.3 仿真软件与实际操作巧妙结合

在实习期间, 先用数控仿真软件对学生进行集中培训, 直到学生能熟练掌握数控机床的操作时, 再让学生进行实际操作训练。这样不仅能避免学生在实习初期因缺少经验而造成的设备损坏问题, 还能提高学生的学习积极性。

6 应用中存在的问题及解决方法

6.1 数控仿真软件不可取代实际操作

数控仿真软件的应用打破了传统的教学模式, 大大提高了教师的教学质量。但是, 它仅仅是模拟加工过程的软件, 与实际加工操作之间存在着一定差距, 切不可取代学生的数控实习。数控仿真软件无法让学生切身感受到零件在加工过程中切削用量选择的程度, 更无法检测学生实际操作的能力。长时间使用仿真软件, 无法让学生全面考虑影响加工的各个关键因素, 从而导致学生在实际操作中出现偏差, 造成设备损坏。所以, 数控仿真软件的使用决不能取代学生的实际操作演练, 教师在教学中一定要合理安排软件的使用与实际操作的顺序, 使数控仿真软件的作用在教学中得到充分发挥。

6.2 教师应能正确解决软件存在的问题

目前, 我国各大院校引入的仿真软件都存在着或多或少的缺陷, 软件系统还不是很成熟, 比如经常出现指令无法执行、程序运行过慢等问题。学生在使用过程中碰到这些问题, 很可能会出现急躁情绪, 更可能会乱点鼠标, 使得软件出现更多的问题。此时, 就需要教师掌握解决软件系统问题的能力, 帮助学生顺利进行数控知识的学习。

6.3 长期使用学生易对计算机产生依赖

学习数控技术的学生的自制能力各有不同, 如果长期使用数控仿真软件, 且使用过程中出现的问题无法得到解决, 会使部分学生对学习产生惰性, 对软件的操作学习失去信心, 从而使仿真软件的优势大打折扣。对此, 教师需要提高教学管理水平, 帮助学生树立较强的责任心, 选择合理、有效的教学方法, 使数控仿真软件在学生的学习中发挥更加有利的积极作用。

7 结束语

将数控仿真软件应用到实际数控教学中, 既克服了传统教学模式中存在的弊端, 又大大提高了教学质量、节约了教学成本。但切不可以数控仿真软件取代实际操作, 将数控仿真软件的使用与实际操作科学、合理地衔接, 并及时解决问题, 能使教学达到最佳效果。

参考文献

数控仿真软件 篇9

关键词：数控仿真软件,中职数控教学,运用

随着我国WTO加入,中国机械制造的品牌也开始在国际上畅销,一致得到好评。在激烈的国际竞争下,我国也要不断推陈出新,不同提升产品质量,尽量把产品成本降到最低,因此必须采用先进的技术——数控加工技术。但是我国的工业化的道路还不长,机械制造的技术还不高,所以对于中职教育提出了更高的任务,必须改变传统的教学模式,要引进先进的数控技术,为国家输送大批技术过硬的技能型人才。

一、社会对技能型人才需求与日俱增

随着社会和经济发展,机械制造业也开始成为经济增长的亮点,对技能型人才的需求也开始增多。一般数控机械制造业需求的人才包括以下几个方面:

第一,需求大量的数控操作人员。这类人要具有娴熟的操作技术,他们在第一线,必须技术过硬,不能有丝毫的水分。在目前,这样的人才是最为需要的,这样给中职教育敲响了警钟,要把培养学生的方向转变过来。

第二,需要大量的维修人员。这部分人要掌握数控知识,也有有操作技术,要对出现的故障进行熟练的检修。

第三,需要大量的综合人才。集数控维护、维修和操作与一体,还有有很好的管理能力,需要把握全局。

二、数控教学中存在缺陷

(一)中职教学资金不足

在中职教学中,因为数控机床是一项非常先进的设备,成本非常高,价格昂贵。这就使得中职学校对这种设备望尘莫及,学校规模和设备之间就形成了矛盾,结果就出现了学校大规模的招人,但是设备却跟不上去,因此在实行过程中,很多的学生占用一台数控机床,影响了学生的动手能力。

(二)学生多,机械设备少

一般来说,学生进行实习最为合适的就是四个人一台数控机床,但是没有那么多的机械,所以每台机械就无限制的加人,使得学生的实际操作时间非常少,甚至为零,这就给中职教学提出更大挑战。

(三)学校设备陈旧

中职学校由于就业率不高,造成学校招生少,也就使得学校更新缓慢,设备等非常老化,更不上形势的变化,使学生走上社会后不能对先进数控机械进行操作。

(四)机械操作过程存在安全隐患

在实习过程中,因为学生们没有一定的实际经验,只是按照理论进操作,很有可能会出现操作中的危险情况,造成安全事故。

三、数控仿真软件在中职数控教学中的运用

通过对中职教学中的问题进行分析,我们发现这些问题对中职教育发展带来了很大的困难,影响了其发展。那么怎么才能使中职学校数控制造得到长足发展呢?那么就必须增强学生的实际动手能力,为广大的学生提供更加广阔的实习空间和设备。在资金短缺的情况下,数控仿真软件则成为学校开展实习教学的一大法宝,为学生的实际操作能力带来了广阔的发展空间。

随着网络技术在全球范围内的发展,计算机也得到了广泛普及,中职学校计算机信息化程度也有了很大提高。中职学校对于购买机械设备供学生实习受到了很大局限,因此利用计算机网络开发数控仿真软件也成为学校必由之路。在利用仿真软件的时候,要做到以下几点:

(一)学生成为课堂主体

学校在用仿真软件进行教学过程中,要注重学生的主体作用。在课堂上,学生是主体,是仿真软件的实际操作者,必须对其积极性和主动性进行有效调动,才能激起学习热情,才能以更加饱满的热情去投入到动手操作过程中。在软件运用过程中,老师要对整个大方向进行把控,把理论知识有效的和仿真软件结合起来,对其中的重点和难点进行软件演示和讲解。这样学生主体性才能得到全面发挥,才不会发生学生“一窝蜂”的现象。

(二)分清仿真软件和真实加工过程的区别

仿真软件再仿真也和现实加工也有很大差别,所以就需要认真对待这种差别,避免在实际操作中犯错误。仿真软件是对现实进行虚拟化,是对现实过程的模仿,在仿真过程中可以做到万无一失,可以使事故发生率为零,即便是失败了也可以重新来。但是现实不容我们有半点马虎,如果失败了,就会出现重大事故。

(三)注重编程方法和加工工艺演示

在数控仿真软件教学中,其重点是对编程方法和加工工艺进行演示。编程在数控操作中必不可少,但是对学生来说是非常枯燥无味的,很多的加工指令无法通过语言来表达出来,通过仿真软件可以更加直观的表达出来,让学生容易记忆和理解。通过数控仿真软件可以使工艺过程更加清晰的演示出来,调动学生学习的能动性。

总之,中职教学引入数控仿真软件后,提高了教学质量和效果,从一定程度上解决了中职教育中存在的问题,改善了学生的学习环境,对传统教学方式也是一次重大改革,增强了学生兴趣和自主能力。毕竟数控仿真软件和实际加工有一定差距,所以要避免其缺陷,充分发挥其优势作用,真正提升科技生产力,促进工业进步。

参考文献

[1]沈晓燕.数控仿真软件在中职数控教学中的应用[J].电脑知识与技术,2011,07(20):130-130.

数控仿真软件 篇10

数控技术人才的短缺一度成为了社会关注的热点问题, 也引起了中央领导同志的关注, 教育部、劳动与社会保障部等政府部门正在积极采取措施, 加强数控技术应用型人才的培养。

根据企业调查发现, 我国现代数控加工行业目前对数控人才的需求主要分为三个层次:

1) 一线数控设备操作人员, 他们的主要工作在一线生产岗位上, 负责数控机床的具体操作及简单维护工作, 在总需求中占70.2%, 是目前需求量最大的部分。这类数控技术人才主要通过中等职业教育来培养。

2) 数控设备维护、维修人员, 他们的主要是对生产线上的数控设备进行维护、维修的工作, 这类人员在总续修中占25%, 此类人员专业知识与技能要求较高, 主要通过本科或高职教育作基础培养后, 经企业实际工作, 经验不断积累和提高。

3) 其余的部分是具备并精通数控操作、数控工艺编程和数控机床维护、维修的综合技能人才, 他们在实际工作中积累了大量的经验, 知识面广;精通数控机床的机械结构设计和数控系统的电气设计, 掌握数控机床的机电联调;能自行完成数控系统的选型, 数控机床的安装、调试、维修和精度优化;能独立完成机床的数控化改造;适合于担任企业的技术负责人或机床厂数控机床产品开发的机电设计主管。

数控加工行业对第一类操作人员的大量需求需求, 推动了全国中等职业学校对数控应用技术的高度关注, 越来越多的中职学校纷纷开办数控技术专业, 并扩大招生规模, 以满足日益膨胀的劳动力市场需求。但是此类数控技术人员的培养, 除了传统的理论知识的学习, 主要需要依靠在实践操作中对能力的培养和训练, 以达到熟练操作的目标。在培养过程当中各种问题便日益凸显出来。

1 数控教学中存在的问题

1) 办学规模与实习实训投入资金短缺之间的问题。数控机床是一种新型机械加工设备, 集成了机械加工, 电子控制, 精密测量等基础和高科技元素, 设备价格昂贵, 一般设备一台也需要几十万。一般学校很难与办学规模相配套。以一个数控专业每年级300人规模的学校计算, 一、二年级在校学习, 在校生600人。按50人一班编班12个班, 一次三个班同时实习, 每4人一台机床计算, 就需要最少36台数控机床才能够满足, 投入至少上千万。目前的中等职业院校数控专业的学生规模都远远超过这个数字。因为投入太大能按照这个标准配备实习设备的学校却少之又少。再加上正常实训用耗材的投入, 作为学校来说是一笔难以承受的资金压力。

2) 有限的设备与大量的学生之间的矛盾。根据我多年数控教学指导经验来看, 每台机床4人实习是最佳配比, 这四名同学可以按任务分组, 分别负责工艺设计, 编程操作, 测量等任务。在数控机床的数量无法满足学生实习需要的时候, 只能够增加每台机床共同实习的学生人数。数控机床占地有限, 操作面板小, 这样一来, 很多学生其实在实习的过程中根本得不到实际的操作锻炼, 这批学生可能就会将精力放在了别的地方, 增加了现场实习指导教师的管理工作量, 同时也增加了管理难度。

3) 数控生产设备先进和学校教学设备陈旧之间的矛盾。由于现代化生产的需要, 数控加工设备的型号多, 系统新。学校的实习设备要跟上生产加工设备那需要的投入不是一点点, 而且仅靠学校的办学投入是远远适应不了现代生产加工行业的。

4) 实习安全问题。数控加工技术主要依靠程序控制整个加工过程, 对于缺乏操作经验的学生来说往往会因为疏忽在加工过程中出现撞刀等事故, 不但容易造成设备的损坏更容易出现安全事故, 也为实习指导工作带来了很大的难度。

以上问题为目前中等职业中学数控专业的教学带来了发展的瓶颈。怎样有效的突破这个瓶颈是中职学校数控专业能够取得长足发展的关键。

2 数控仿真软件在数控教学中的优势

计算机虚拟技术在数控教学方面的飞速发展, 为数控仿真软件在中职数控专业教学中的应用奠定了坚实的基础。在“全国中等职业教育教学资源信息化建设现场会暨农村职业教育改革发展座谈会”上鲁昕部长出席并讲话相应也提到校内实训基地建设是改善办学条件、彰显办学特色、提高教学质量的重点。加强实训、实习基地建设要重视学生校内学习与实际工作的一致性, 校内成绩考核与企业实践考核相结合, 探索课堂与实习地点的一体化, 要充分利用现代信息技术, 开发虚拟实训, 虚拟车间。数控仿真模拟加工软件在教学中的使用, 就有效的突破了以上中职数控专业教学的瓶颈问题。

1) 数控仿真软件有效的解决了学校实习设备投入资金短缺的问题。上面提到使用数控设备同时实现三个班级的实训需要投入上千万资金。如果使用数控仿真模拟加工软件来进行数控操作实训, 满足相同数量的学生实习最多只需投入几十万, 而且可以做到一人一位, 提高实训效率, 提升实训效果, 节约办学投入成本。

2) 现代数控加工系统主要是用西门子系统, 法那科系统及国产的华中数控操作系统, 适用的机床种类繁多, 从基础的数控车, 数控铣到先进五轴联动。各个系统有自己的特点, 适用范围广泛。要想使学生全面训练, 掌握各种数控设备的使用特点, 数控仿真模拟加工系统的优势就得到了充分的体现。目前常用的数控仿真软件有上海的斯沃数控仿真、宇龙数控仿真等仿真软件, 这些仿真软件不但提供系统的选择而且可以选择机床类型, 非常的实用。

3) 为了满足新产品的需求, 机械加工业的设备更新也是与时俱进, 学校想要跟上企业的更新步伐不仅仅需要大量资金的投入还需要与生产一线的同步接轨。作为学校很难做到这些。但是大多数数控软件公司都支持系统免费更新和升级, 而且他们与企业第一生产线接触密切, 对一线的技术非常熟悉, 仿真软件的更新就能轻松的与一线设备和技术同步, 将教学实训与企业生产做到无缝对接。

4) 数控仿真软件能极好的调动学生的学习主动性, 培养学生的创造力。对于中职教育, 学生素质普遍较差, 数控专业课教学过程枯燥, 内容抽象, 面对这样的学生如何提高教学效果是数控专业教师面临的首要问题。而数控仿真软件以其真实的用户界面, 强大的可操作性以及直观的表现形式, 。学生可以通过软件看见自己编制的模拟加工过程, 很大程度上激发了学生的学习兴趣和学习主动性。同时老师也可以通过软件直观的了解到每一位学生的学习情况, 便可以有针对性的完成课程指导。

5) 增加实训安全性, 全面训练学生技能水平。利用数控仿真模拟加工过程, 能够有效的避免因为编程错误造成的加工事故, 避免了实训安全事故的发生。同样利用仿真软件可以设置虚拟故障, 模仿在真实加工过程中可能遇到的问题, 这样即使不在一线生产也能够让学生遇到生产工作中的实际问题, 是的学生的技能水平得到全面的提高。

3 如何正确的在教学中使用数控仿真软件

有了仿真软件, 如何利用仿真软件达到预期的教学效果, 也是每位数控专业老师关心的问题。个人认为需要从以下几个方面入手。

1) 在教学过程中合理的使用仿真软件, 对于目前的中职生来说, 让他们成为课堂的主人, 才能真正提高他们的学习兴趣, 但是老师必须掌控整个课堂的方向。这就需要再课程中合理的使用仿真软件。在利用软件激发学生主动动手动脑的过程中, 需要有效的引导并结合授课内容有针对性的进行讲解和演示。

2) 软件只是对加工过程的一个虚拟, 与真实的加工过程还是存在很大的差别。特别是在数控仿真加工过程中因为是虚拟实现加工过程, 所以可以做到零事故率, 即使出现问题也可以重新开始。单在实际的数控加工过程中往往会出现各种事故, 所以要求操作人员一定要符合安全操作规范。而利用虚拟软件模仿加工过程, 同学们经常就会忽略实际的操作规范。造成在实际加工过程中违反规范操作出现安全事故。所以老师在使用仿真软件学校的过程中一定要说明软件模拟程序与实际加工过程上的区别, 并要求学生即使在使用仿真软件时也必须按照操作规范进行操作。将仿真训练与实际训练穿插结合, 以培养学生正确的操作习惯和规范的操作方法。

3) 数控仿真软件在教学中使用的重点, 个人认为还是在编程方法和加工工艺演示上。编程是数控操作中不可缺少的重要部分, 也是非常枯燥的部分, 对于很多加工指令的区别很难用语言来描述。比如直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用与区别时, 可在程序运行过程中的第一个G01后面加F和不加F进行仿真切削模拟, 学生就可以很直观的看到两个指令在快速插补时对工件加工造成的影响。使授课更直观, 学生更容易理解。另外对于一个加工程序通过编程对工艺的演示也是软件在教学中的重点之一, 虚拟的加工过程可以迅速的将加工工艺轨迹演示出来, 直观的就能看出工艺过程编制的合理性。从而激发学生主动学习的兴趣和能力。

4 结束语

数控仿真软件引入我校数控教学及实训后, 从教学效率、效果上看, 不仅仅解决了传统数控教学、实训中难以突破的瓶颈而且大大改善了课堂教学环境和教学方法, 一改传统的教学模式, 提高了学生的学习兴趣, 培养了学生自主学习的能力。但数控仿真和实际加工之间还是存在着差异, 只有充分发挥仿真的优势, 科学合理的利用仿真软件才能真正做到为教学服务的目的。

摘要：随着我国加入WTO, 机械制造也得到了快速的发展, 一线数控操作技术人员在现代制造业中的需求量越来越大, 各中等职业学校紧扣市场需求。大力发展数控加工专业, 数控设备昂贵, 实习过程中存在安全隐患, 学生多、设备少等等问题逐渐在数控专业的教学中凸显出来。为了解决这些矛盾, 本文主要结合作者所在学校实例, 及作者自身教学经历分析数控仿真加工软件在现代中职数控教学中的应用。

关键词：数控仿真,数控机床操作,中职数控教学

参考文献

[1]上海字龙软件工程有限公司[M].数控加工仿真系统使用手册, 2004.

[2]叶伯生, 戴永清.数控加工编程与操作[M].华中科技大学出版社, 2004.

[3]沈建华, 陈荣刚, 严军, 等.数控加工仿真系统[J].机械制造, 2005.

数控仿真软件 篇11

关键词：仿真；建模；原理分析

一、引言

数控加工仿真采用可视化技术，通过仿真和建模软件，模拟实际的加工过程，在计算机屏幕上按照铣、车等加工方法把加工路线描绘出来，使工程师能预先看到制造过程，及时发现生产过程中的不足，达到降低成本、缩短产品开发周期，增强产品竞争力的目的。

本文着重介绍VERICUT的机床文本模块功能，在VERICUT环境下建立数控机床模型的方法及应注意的问题，并结合MAKINO-A55型号卧式加工中心的模型实例展现了VERICUT5.4版本环境下建立数控机床全过程。

二、利用CATIA实体造型后的机床建模结果

三、机床建模的导入过程

①工艺系统分析。②建立机床几何模型。③建立刀具库。④设置CNC系统并建立部件树。⑤添加各部件的几何模型，并准确定位。⑥设置机床参数。⑦保存所有文件。

四、机床3D模型建立方法

在VERICUT中，机床可以分解为Base（基座）、X轴、y轴、z轴、C轴、A轴Fixture（夹具）、Spinde（主轴）、Tool（刀具）、Stock（毛坯）Design（CAD设计原型）等几个部件构成，建立机床可以根据机床的结构逻辑关系，由以上部件进行约束化的堆砌而构成的。

五、建立部件树

先设CONTROL为“FANUC-0T”：选菜单“SETUP→CONTROL→OPEN”，在弹出对话框中设“SHORT CUT”为“CGTECH_LIBRARY”，选“fan0t.ctl”打开后建部件树。选菜单“MODEL→COMPONENT TREE”，弹出部件树对话框，单击“BASE→右键单击→在光标菜单选APPEND→选ZLINEAR”，添加Z轴，单击“ZLINEAR→右键单击→在光标菜单选APPEND→选XLINEAR”，添加X轴。同样方法，添加其他部件，得到部件树。

六、导入机床建模的结果

七、機床控制及机床原始位置的定义

（1）在VERICUT软件中选取Setup／Machine／Setting选项，定义机床的起始位置。

（2）在“Base”上单击右键，选择Append>Tool Chain Model>Creat Model File>Sweep...在弹出的Sweep Profile对话框中设置刀具链。

八、机床建模分析

通过对机床模型文件（.mch机床文件）的分析，基本掌握机床模型的文本结构。它是由UNITS，COLORDEFINATION and MACHINE三大部分组成，其中MACHINE又由Base，X，Y，Spindle，Tool，Z，Fixture，Stock，Design，Tool Chain，Other Base等部分组成。

九、结论

仿真建模的步骤：定义坐标系、定义装配件、添加模型、机床参数设定、机床3D建模、保存机床模型及文本文件，经过最终的模拟运行，建立三轴卧式加工中心。

参考文献：

[1]李军锋.五坐标数控机床的加工仿真[J].CAD/CAM与制造业信息化，2002，（1）.

[2]VERICUT，使用手册.

[3]尤春风.CATIA V5机械设计[M].清华大学出版社，2002.

数控仿真软件 篇12

数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件, 90年代初源自美国的虚拟现实技术, 应用于数控加工操作技能培训和考核的仿真软件, 是通过计算机的编程和建模, 将加工过程用三维图形或者二维图形的方式演示出来的软件, 可以提升传统产业层次, 挖掘潜力。目前, 比较常见的数控加工仿真软件有VNUC、南京宇航、上海宇龙、浙大辰光等, 它们都具有以下功能:可以在计算机屏幕上仿真完成数控加工程序的输入输出、数控机床操作、工件加工、虚拟测量等数控加工的全过程, 同时, 可进行机床设定 (支持多种数控系统) 、定义毛坯、刀具准备、基准测量、G代码处理、面板操作等, 对计算机配置要求也较低, 并可与多种计算机操作系统兼容, 还可利用网络搭建交流平台, 为师生的相互交流提供方便。

二、数控加工仿真软件在数控教学中的重要作用

(一) 弥补实训设备的不足, 降低实训成本。

实训教学是数控教学的重要组成部分, 数控专业的实训, 不比钳工或电子专业。数控专业的实训若完全在数控机床上进行, 将使学校设备投入大, 原材料、刀具、能源消耗多, 成本高。如果使每个学生有充足的实训设备及实训时间, 这对于一般的职业院校是难以办到的。比如建立一个满足100个学生实习的数控实训基地, 每两人一台数控机床, 需要50台, 按每台10万元计, 需要资金500万元。而建立一个满足100个学生实习的数控加工仿真实训室, 每人一台微机, 需要100台, 每台按5000元计 (包括数控加工仿真软件) , 只需资金50万元, 且一人一机, 实训质量也能得到提高。

(二) 改变传统教学模式, 提高学生的学习兴趣。

目前, 由于职业院校大多数学生文化基础较差, 教师感到学生难教, 学生也感到学习困难。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十分重要。在数控编程与操作教学过程中, 如采用常规的课堂教学模式, 学生所记笔记不一定清楚, 所编制的程序是否正确, 还需教师给予评判。而教师对学生所编制的程序的检查, 需逐个逐段进行, 工作量大, 并且一些书写格式错误也不易检查出来;实训教学中, 教师在数控机床上作示范操作时, 往往会有许多学生围观, 而外围的学生根本看不清楚, 也听不清楚教师的示范与讲解, 教师只好多次进行示范、讲解, 教学效果还是不理想。如采用数控加工仿真软件进行教学, 学生所编制的加工程序, 可在仿真系统中进行模拟加工演示, 格式错误可直接看出, 学生可自行加以改正;仿真软件的互动教学功能也使得教师通过教师机, 在每位学生机上演示其教学内容, 学生可以非常清楚地观看和练习, 同时教师也能在教师机上观察每位学生的操作情况, 对学生进行教学指导;还可利用仿真软件的考试功能对学生进行考试, 了解学生对数控加工过程的掌握情况, 不断调整教学进度。利用数控加工仿真系统教学, 可使抽象内容形象化, 以达到最佳教学效果。

(三) 不同系统、不同机床的实训, 提高学生操作适应能力。

目前, 数控系统已有Fanuc、Simens、三菱60系统、大森数控系统、华中数控系统、和广州数控系统, 机床包括数控车床、数控铣床、立式和卧式加工中心, 以及几十种机床面板, 而数控加工仿真软件都能够支持这些系统及机床, 教师可根据需要, 选择相应的系统和机床, 对学生进行授课, 从而提高学生对不同数控系统和机床的适应能力。另外, 采用数控加工仿真软件进行实训教学, 能大大降低安全风险, 学生不会因操作失误而造成人身伤害和设备损坏事故, 可大胆地、独立地进行练习。

三、数控加工仿真软件在数控教学应用中要注意的问题

(一) 科学安排教学内容, 循序渐进讲解数控编程与操作技巧。

在利用数控加工仿真软件教学过程中, 教学内容可分作三个层次, 其一为基础层次, 主要讲解与训练广州数控系统和华中数控系统中的数控车床的编程与操作方法, 这一部分是教学重点, 必须使学生熟练掌握, 灵活运用;其二为提高层次, 主要讲解Fanuc数控系统中的数控车床、数控铣床和加工中心的编程与操作;第三为拓展层次, 主要讲解Simens数控系统中的数控车床、数控铣床和加工中心的编程与操作, 以帮助学生进一步加强不同数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力, 扩大学生的知识面, 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。这三个层次的教学可根据学生不同阶段进行安排, 中专中技阶段难度较低, 学习基本的编程与操作方法, 大专高技阶段难度稍大, 进行提高学习, 而大专技师阶段难度最高, 可进行拓展学习。进入企业后, 不同层次学生面对所操作的数控机床, 能较快地适应所从事的工作。

(二) 教师在教学过程中应起的作用。

数控加工仿真系统不但能应用于数控编程与操作这一理论教学课程, 还可作为数控操作技能训练的辅助工具, 教师应十分重视数控加工仿真系统在教学中的应用方法。要求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即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力, 能较为娴熟地运用数控加工仿真系统进行数控教学, 在教学中真正体现学生为主体, 培养学生动手动脑的能力, 变学生被动学习为主动学习。

(三) 教师应摆正数控加工仿真系统在教学中的位置。

数控专业教师既不能采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用, 也不能完全依赖数控加工仿真系统而抛开实际机床的实训教学, 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。数控加工仿真系统只是加工过程的模拟而并非真实加工过程, 无法替代数控机床的实训教学。例如, 工件安装的稳固程度、刀具的刃磨与安装都需学生亲自操作, 才能体会实际情况;加工过程中, 切削用量对加工质量的影响、刀具磨损对加工质量的影响, 只能通过实际机床的操作加工, 才能有实际感受;零件尺寸的测量, 也只能通过实际量具的使用, 才能熟练掌握零件的测量方法。

作为数控教学教师, 一定要向学生讲明白数控加工仿真系统加工与实际机床加工的区别。数控加工仿真系统在加工过程中, 不会出现撞刀、铁屑飞溅、工件飞出等损坏设备及人身伤害事故, 也正因为如此, 学生容易放松安全生产这根弦, 对安全问题不太在意。一旦养成习惯, 在实际操作中容易造成重大事故。另外, 学生在数控加工仿真系统加工过程中, 可能会产生自满情绪, 放松对实际机床的操作训练。只有把数控加工仿真系统与实际机床的教学与训练有机地结合起来, 取长补短, 我们的教学才能做到既科学又客观, 既高效又实用, 教学质量才能真正得到提高。

参考文献:[1]沈建华, 陈荣刚, 严军, 张涛.数控加工仿真系统[J].机械制造, 2005; (9) [2]陈国庆, 沈先君.数控机床仿真在数控教学中的应用[J].科教文汇, 2007. (30) 。

参考文献

[1]沈建华, 陈荣刚, 严军, 张涛.数控加工仿真系统[J].机械制造, 2005; (9)