數(shù)控加工仿真系統(tǒng)精選(九篇)

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第1篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

【關(guān)鍵詞】數(shù)控加工；仿真系統(tǒng)；應(yīng)用

隨著我圍經(jīng)濟(jì)的飛速發(fā)展，我國制造業(yè)裝備的自動(dòng)化水平在不斷提高，數(shù)控機(jī)床的擁有量及在機(jī)床中所占的比重大幅度地增加。如何有效地發(fā)揮數(shù)控機(jī)床的使用效率、提高加工質(zhì)量一直是人們追求的目標(biāo)。在進(jìn)行零件數(shù)控加工過程中，零件本身的可加工性和數(shù)控程序的質(zhì)量是影響零件加工質(zhì)量的關(guān)鍵因素。數(shù)控程序投人實(shí)際加工之前，都必須進(jìn)行有效的檢驗(yàn)。檢驗(yàn)數(shù)控程序的方法主要有手工檢驗(yàn)、試切檢驗(yàn)、軌跡顯示和計(jì)算機(jī)仿真等。其中計(jì)算機(jī)仿真是近年來發(fā)展較快，也足最行之有效的方法。我們?cè)诰C合分析國內(nèi)外研究現(xiàn)狀的基礎(chǔ)，對(duì)數(shù)控加工仿真的若干關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行了研究，以此為基礎(chǔ)建立了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)并應(yīng)用到教學(xué)中。學(xué)生利用此系統(tǒng)可以在計(jì)算機(jī)上模擬加工環(huán)境和數(shù)控加工的過程，完成NC程序的校驗(yàn)，發(fā)現(xiàn)干涉（主要是刀具與工件之間）和過切現(xiàn)象，修改NC程序，通過實(shí)際參與，彌補(bǔ)課堂教學(xué)的不足。另外，此系統(tǒng)也可用予生產(chǎn)實(shí)際。減少加工失誤、返工，縮短研制周期，節(jié)約資金，提高產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)效率。

其優(yōu)點(diǎn)在于：（1）系統(tǒng)完全模擬真實(shí)機(jī)床的控制面板和屏幕顯現(xiàn)可輕松操作。（2）在虛擬環(huán)境下對(duì)代碼的切削狀態(tài)進(jìn)行檢驗(yàn)操作安全。（3）用戶可看到真實(shí)的三維加工仿真過程仔細(xì)檢查加工后的工件可以更迅速的掌握機(jī)床的操作過程，過程逼真。（4）采用虛擬機(jī)床替代真實(shí)機(jī)床進(jìn)行培訓(xùn)在降低費(fèi)用的同時(shí)獲得更佳的培訓(xùn)效果，使用更經(jīng)濟(jì)。

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具有FUNUC、SIEMENS等眾多數(shù)控系統(tǒng)功能，學(xué)生通過在電腦上操作該軟件，能在很短時(shí)間內(nèi)就能掌握數(shù)控車、銑及加工中心的操作?？墒謩?dòng)編程和加工，教師通過網(wǎng)絡(luò)教學(xué)，監(jiān)看窗口滾動(dòng)控制，可隨時(shí)獲得學(xué)生信息。在教學(xué)中還具有多媒體教學(xué)的特點(diǎn)。

首先，由于計(jì)算機(jī)輔助控制系統(tǒng)是以計(jì)算機(jī)為媒體開發(fā)的，所以它的通用性較強(qiáng)。在屏幕上能夠顯示和機(jī)床操作面板一模一樣的界面；以動(dòng)態(tài)的模擬顯示代替機(jī)床實(shí)際運(yùn)行并且還能夠提示操作信息，如編程錯(cuò)誤信息和操作失誤機(jī)床碰撞報(bào)警信息等。使數(shù)控機(jī)床的編程操作易于課堂化教學(xué)，從而即節(jié)省了機(jī)床設(shè)備和實(shí)習(xí)消耗、又大大提高了教學(xué)效率。

其次，計(jì)算機(jī)輔助機(jī)床控制系統(tǒng)依據(jù)計(jì)算機(jī)強(qiáng)大的顯示功能和全中文的結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)，并配以豐富多彩、自然友好界面顯示，使學(xué)生一進(jìn)入本系統(tǒng)就被深深的吸引，從而能夠激發(fā)學(xué)生學(xué)習(xí)興趣和動(dòng)力。模擬演示功能更為真實(shí)可靠，圖形大小、顏色、觀察視角以及刀具的形狀等都可由操作者自行設(shè)計(jì)以滿足不同監(jiān)控要求。當(dāng)程序執(zhí)行時(shí)，程序段、坐標(biāo)值、出錯(cuò)信息以及工件與刀具的相對(duì)移動(dòng)的切削過程同時(shí)顯示在同一窗口內(nèi)，使操作者能夠一目了然，隨時(shí)監(jiān)控機(jī)床運(yùn)行的狀態(tài)體驗(yàn)真實(shí)的加工過程。該系統(tǒng)具有機(jī)床規(guī)格大小設(shè)置，可定義刀具形狀、切削用量，如數(shù)控銑床上鉆頭、鏜刀、球頭刀、圓角刀，數(shù)控車床上的外圓刀、鏜刀、切刀、螺紋刀，可以實(shí)時(shí)監(jiān)控刀具加工軌跡及圖形縮放控制。機(jī)床外形也可顯示并具有關(guān)門保護(hù)、零件加工后的測量和保存視窗作業(yè)的功能。

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)功能較為完善、適于教學(xué)的使用。其中語法診斷和模擬示教功能可以使學(xué)生進(jìn)行人機(jī)交互式學(xué)習(xí)。即由學(xué)生輸入程序，在模擬運(yùn)行過程中，系統(tǒng)能及時(shí)提供錯(cuò)誤信息以及刀具相對(duì)移動(dòng)軌跡的顯示以及最終加工的立體效果，再由學(xué)生經(jīng)過簡單判斷就能很容易的發(fā)現(xiàn)和修改程序的錯(cuò)誤，從而避免教師直接面對(duì)學(xué)生的指責(zé)傷害學(xué)生的自尊，也大大減輕了教師批改學(xué)生程序作業(yè)時(shí)的繁重負(fù)擔(dān)。使教師能夠集中精力以幫助學(xué)生解決實(shí)際問題，保證了教學(xué)質(zhì)量使教學(xué)效果得到顯著提高。

在操作方面，由于數(shù)控加工仿真系統(tǒng)采用了與數(shù)控機(jī)床操作系統(tǒng)相同的面板和按鍵功能，并且使用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在操作中即使出現(xiàn)人為的編程或操作失誤也不會(huì)危及機(jī)床和人身安全，反而學(xué)生還可以從中吸取大量的經(jīng)驗(yàn)和教訓(xùn)。所以說它是初學(xué)者理想的實(shí)驗(yàn)、實(shí)踐工具，只要經(jīng)過短期的專門訓(xùn)練，學(xué)生很快就能夠適應(yīng)數(shù)控系統(tǒng)的實(shí)際操作方法，從而為以后的技能的進(jìn)一步深造打下了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。由于我們注意到了它在這一方面具有的優(yōu)越特點(diǎn)，而且根據(jù)學(xué)校教學(xué)改革的要求，我們盡力把它運(yùn)用到我校無斷層教學(xué)模式中。比如，我們?cè)跀?shù)控機(jī)床實(shí)操訓(xùn)練之前開發(fā)了編程模擬操作課程，并且專門編著了《數(shù)控機(jī)床編程與模擬操作》，在內(nèi)容上突出了理論和實(shí)踐的關(guān)系，為我校填補(bǔ)了在這一方面的空白。至此，我們將理論與實(shí)踐有機(jī)的結(jié)合在一起邊講授邊練習(xí)，使講過的知識(shí)及時(shí)應(yīng)用于實(shí)踐中，不但加深了學(xué)生對(duì)理論知識(shí)的理解而且在模擬操作的同時(shí)對(duì)數(shù)控機(jī)床的操作方法上也具備了相當(dāng)水平的實(shí)踐基礎(chǔ)。在教學(xué)中邊教邊學(xué)、邊學(xué)邊做、在學(xué)中做、在做中學(xué)，學(xué)生的積極性被調(diào)動(dòng)起來，老師也在繁鎖教學(xué)活中得到解放和學(xué)生一樣都感到非常輕松，大大提高了教學(xué)效果。學(xué)生的編程與操作能力也有了非常明顯的效果，在數(shù)控等級(jí)工考試中合格率達(dá)到，學(xué)生成績相當(dāng)優(yōu)秀，得到相關(guān)老師及校領(lǐng)導(dǎo)一至好評(píng)。

隨著仿真軟件的較快發(fā)展，只有在教學(xué)當(dāng)中合理、科學(xué)、有效、有選擇地利用仿真軟件才能使之為教學(xué)服務(wù)。我們不能把軟件仿真作為理想的、真實(shí)的模型來認(rèn)識(shí)，而只能將其作為認(rèn)識(shí)事物的中介與橋梁，在教學(xué)中必須與實(shí)踐操作相結(jié)合，才能發(fā)揮它的最佳教學(xué)效果。

參考文獻(xiàn)

[1] FUNUC數(shù)控車說明書

第2篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；三維仿真；系統(tǒng)；研究；開發(fā)；設(shè)計(jì)

隨著計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，利用計(jì)算機(jī)模擬現(xiàn)實(shí)生活中的三維物體已經(jīng)變得極為容易。工程師們可以發(fā)揮自己的創(chuàng)造性，利用仿真系統(tǒng)設(shè)計(jì)出更為新穎的三維造型。將三維仿真系統(tǒng)和數(shù)控加工機(jī)床結(jié)合，可以實(shí)現(xiàn)輕松模擬出機(jī)床的工作環(huán)境以及工作狀態(tài)。

1 仿真系統(tǒng)的特點(diǎn)以及OpenOL輔助工具概述

1.1 三維仿真系統(tǒng)特點(diǎn)

在實(shí)際工作中，數(shù)控加工三維仿真系統(tǒng)主要以windows計(jì)算機(jī)系統(tǒng)為研發(fā)基礎(chǔ)，以Visual Basic6或者Visual C++為開發(fā)平臺(tái)，同時(shí)加入OpenGL輔助工具進(jìn)行輔助。仿真系統(tǒng)的主要特點(diǎn)是將傳統(tǒng)的仿真模擬技術(shù)與實(shí)際工作中的工作狀態(tài)相結(jié)合，達(dá)成"現(xiàn)實(shí)和虛擬"相結(jié)合的根本目標(biāo)。其主要工作形式是，工作人員在電腦上利用軟件進(jìn)行模擬操作，這時(shí)電腦就會(huì)顯示出工作人員對(duì)零件的加工過程，操作完成之后，工作人員可將模擬的過程通過網(wǎng)絡(luò)發(fā)送到制造部門，從而實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)-制造一體化的過程。

1.2 OpenOL輔助工具概述

OpenGL（Open Graphics Library）輔助工具是一種圖形開發(fā)軟件，此軟件是又美國一家圖像軟件公司設(shè)計(jì)而成。該軟件能夠和國內(nèi)計(jì)算機(jī)的windows操作系統(tǒng)兼容，能夠讓用戶在計(jì)算機(jī)上輕松實(shí)現(xiàn)三維圖形模擬工作。

2 仿真系統(tǒng)的構(gòu)成

2.1 仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)

三維仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)由用戶控制面板、公共操作界面、車削界面、鉆床界面、銑削界面以及程序編輯界面組成。除了上述主界面之外，還包括NC程序檢查與解釋模塊、仿真計(jì)算機(jī)模塊、仿真計(jì)算機(jī)顯示模塊組成。

一般來講，數(shù)控加工三維仿真系統(tǒng)的用戶界面都采用C++的動(dòng)態(tài)窗口，這種窗口方便使用者的日常操作以及數(shù)據(jù)創(chuàng)建。用戶主界面還包括操作、仿真以及預(yù)留三個(gè)動(dòng)態(tài)窗口，這些窗口都可以為使用者提供相應(yīng)的幫助。

三維仿真系統(tǒng)的操作界面是基于C++語言開發(fā)的，這會(huì)在用戶界面上出現(xiàn)很多組合框或者代碼編輯器窗口。結(jié)合上文的總體結(jié)構(gòu)來看，公共窗口可以為使用者提供車削、鉆銑等功能，該窗口主要由材料組合框、視覺編輯框、顏色選擇框等組合框組成。同時(shí)仿真系統(tǒng)還為使用者提供了代碼編輯器，代碼編輯器主要是滿足不同使用者的使用需求創(chuàng)設(shè)的，使用者可以使用相關(guān)計(jì)算機(jī)語言手動(dòng)編輯代碼，編輯完成之后，仿真系統(tǒng)就可以根據(jù)代碼指令進(jìn)行仿真模擬。

3 數(shù)控加工三維仿真系統(tǒng)功能開發(fā)

3.1 數(shù)控車削三維仿真控制功能

數(shù)控車削三維控制仿真系統(tǒng)的控制功能主要包含兩個(gè)大的方面，一是用戶可以根據(jù)自己的需求選擇合適的道具類型；二是用戶可以根據(jù)想要加工的零件種類，選擇合適的刀具參數(shù)。例如：用戶在進(jìn)行模擬之前，可以在界面上先選擇"刀庫"按鈕，刀庫中有各種類型的刀具，同時(shí)該系統(tǒng)還可以將用戶選擇的刀具進(jìn)行編號(hào)，以方便后續(xù)的模擬過程；用戶還可以刪除或者重選刀具，還可以對(duì)剛才有順序的刀具進(jìn)行重新編號(hào)；之后用戶就可以打開車削界面，選擇自己要操作的項(xiàng)目，并選擇相對(duì)應(yīng)的代碼編輯文件，這就可以實(shí)現(xiàn)零件的仿真模擬過程。

3.2 數(shù)控車削三維仿真程序地設(shè)計(jì)

三維仿真系統(tǒng)的程序設(shè)計(jì)主要包含兩個(gè)方面的內(nèi)容：一是程序設(shè)計(jì)應(yīng)滿足所加工零件的基本信息狀況；二是應(yīng)如何快速實(shí)現(xiàn)刀具地選擇以及相關(guān)參數(shù)地確定。為了滿足當(dāng)前豐富多樣的零件種類，同時(shí)還能讓仿真系統(tǒng)能夠?qū)崿F(xiàn)高效的信息、數(shù)據(jù)管理，可以事先將零件按照不同形狀進(jìn)行分類。例如：對(duì)于球面類型的零件，只要確定零件的半徑并求出新坐標(biāo)、球面開始以及結(jié)束的位置坐標(biāo)，即可以完成零件的加工過程；對(duì)于螺旋類型的零件，先要確定零件的長度和零件兩端圓的內(nèi)、外徑、零件的牙型半角一端的坐標(biāo)位置，就可以對(duì)零件進(jìn)行模擬加工。

在進(jìn)行程序設(shè)計(jì)時(shí)還應(yīng)注意刀具的切削位置，設(shè)計(jì)者應(yīng)根據(jù)刀具的類型確定刀具的切削位置，同時(shí)還應(yīng)該判斷出刀具的切削位置是零件哪一個(gè)位置。在仿真模擬的過程中，可使用OpenGL輔助工具將模擬的過程表示出來。

4 三維仿真系統(tǒng)各模塊功能簡介

4.1 控制模塊功能簡介

在開發(fā)數(shù)控加工三維仿真系統(tǒng)時(shí)，控制模塊應(yīng)是設(shè)計(jì)者應(yīng)該需要注意的首要問題。控制模塊是人機(jī)對(duì)話的一個(gè)平臺(tái)，既要保證系統(tǒng)能高效的完成使用者所布置的任務(wù)，還要保證控制界面簡潔易懂。例如：操作主界面可以分為仿真模擬演示界面、刀具類型以及參數(shù)選擇界面、代碼編輯界面。其中設(shè)計(jì)者可以將仿真模擬界面進(jìn)行精心設(shè)計(jì)，這樣有利于使用者從多個(gè)方面觀察零件的加工過程，還能從多個(gè)角度對(duì)零件的加工軌跡進(jìn)行控制。

4.2 程序編譯模塊功能簡介

程序編譯模塊由NC編輯器、NC檢查器和NC翻譯器組成。編輯器的主要作用是對(duì)數(shù)控文件進(jìn)行讀取和修改；檢查器即是對(duì)使用者所使用的代碼、語法進(jìn)行檢查并將錯(cuò)誤的代碼反饋給使用者；編譯器即是將驗(yàn)證通過代碼進(jìn)行進(jìn)一步地掃描，在掃描無誤后方可生成系統(tǒng)認(rèn)知的代碼。

4.3 通信網(wǎng)絡(luò)信息模塊功能簡介

隨著網(wǎng)絡(luò)技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的快速發(fā)展，將仿真系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)相結(jié)合已經(jīng)成為現(xiàn)實(shí)。通信網(wǎng)絡(luò)模塊主要使用TCP協(xié)議建立服務(wù)器，并通過動(dòng)態(tài)加載WinSock技術(shù)實(shí)現(xiàn)數(shù)控機(jī)組和仿真系統(tǒng)地連接，從根本上實(shí)現(xiàn)了相關(guān)數(shù)據(jù)地共享。使用通信網(wǎng)絡(luò)模塊也有助于提高高校相關(guān)專業(yè)的教學(xué)效率。

5 結(jié)束語

總而言之，數(shù)控加工三位仿真系統(tǒng)能夠?qū)ΜF(xiàn)階段的數(shù)控過程以及工作狀態(tài)進(jìn)行模擬，并通過OpenGL輔助工具模擬出車床、銑床、鉆床實(shí)際的工作狀態(tài)、工作參數(shù)以及機(jī)器性能。將原來抽象的工作形式變得更加真實(shí)，能夠讓更多局外人理解零件加工的過程，同時(shí)在數(shù)控加工三維仿真系統(tǒng)連接到網(wǎng)絡(luò)，能進(jìn)一步提高仿真系統(tǒng)的實(shí)用性。這種仿真系統(tǒng)不僅能夠讓工作效率更為高效，還能提高相關(guān)專業(yè)教師的教學(xué)效率。

參考文獻(xiàn)

[1]劉景能，蒙艷枚.實(shí)時(shí)數(shù)控系統(tǒng)三維加工仿真的研究與實(shí)現(xiàn)[J].機(jī)床電器，20O7（4）.

[2]陸偉明，朱勤惠，于曉平.數(shù)控車工實(shí)用技巧集錦[M].北京：化學(xué)工業(yè)出版社，2009.

第3篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞： 數(shù)控仿真系統(tǒng)；數(shù)控機(jī)床編程與操作；理論及實(shí)踐；教學(xué)效果

中圖分類號(hào)：G642 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1006-4311（2014）05-0270-02

0 引言

目前在機(jī)械制造行業(yè)中越來越多的應(yīng)用到了數(shù)控加工，自然對(duì)此類人才的需求也就與日俱增了。但因?yàn)閿?shù)控設(shè)備的價(jià)格很昂貴，很難做到每個(gè)學(xué)生都有足夠的操作數(shù)控機(jī)床的時(shí)間，并且如果學(xué)生操作失誤，很容易造成數(shù)控設(shè)備的損壞，既占用了設(shè)備加工時(shí)間，又增大了風(fēng)險(xiǎn)。因此，如何增加學(xué)生的實(shí)踐操作機(jī)會(huì)，提高學(xué)生的實(shí)踐動(dòng)手能力，培養(yǎng)出更多的相關(guān)專業(yè)人才，就成為擺在廣大職業(yè)院校的一道難題。各高職院校必須重視這一問題，探索出一套適合自己現(xiàn)狀的教學(xué)方法和教學(xué)模式。數(shù)控仿真系統(tǒng)的應(yīng)用可以有效的解決學(xué)生缺乏實(shí)踐操作機(jī)會(huì)的問題，因?yàn)樵撓到y(tǒng)可以通過進(jìn)行數(shù)控加工全過程的演示，比如數(shù)控加工程序的編制、虛擬仿真數(shù)控機(jī)床的操作、工件加工和測量等，讓學(xué)生了解和掌握到數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)程序指令和基本操作方法，為今后的實(shí)際操作打下良好的基礎(chǔ)。

分析數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用可以發(fā)現(xiàn)，它作為前期的輔助教學(xué)手段已經(jīng)成為了一種最安全有效的教學(xué)方法和教學(xué)途徑。

1 數(shù)控仿真系統(tǒng)在數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

1.1 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以提高教學(xué)效率、節(jié)約成本。數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴，數(shù)量有限。數(shù)控仿真系統(tǒng)通過計(jì)算機(jī)大量配置終端，徹底解決了數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足的難題。同時(shí)數(shù)控仿真系統(tǒng)不存在安全問題，若操作失誤，系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，并不會(huì)出現(xiàn)安全事故。不僅鞏固了學(xué)生的操作能力，讓學(xué)生有更多的實(shí)踐學(xué)習(xí)機(jī)會(huì)，也在很大程度上節(jié)約了教學(xué)成本，是數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)前期良好的輔助教學(xué)手段。

1.2 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以減少教師的工作量，提高教學(xué)質(zhì)量。傳統(tǒng)教學(xué)中，數(shù)控程序批閱的工作量非常大而且繁瑣。應(yīng)用數(shù)控仿真系統(tǒng)，學(xué)生程序出現(xiàn)小的失誤，數(shù)控仿真系統(tǒng)會(huì)及時(shí)報(bào)警，幫助學(xué)生改正編程過程中的錯(cuò)誤。數(shù)控仿真系統(tǒng)自帶的考試功能能夠自動(dòng)記錄學(xué)生操作過程的失誤，自動(dòng)評(píng)分，極大的減少了教師工作量，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.3 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以提高學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)是理論和實(shí)踐相結(jié)合的課程，按照傳統(tǒng)的方法在課堂上講授編程指令，學(xué)生很難理解這些指令的內(nèi)涵以及與實(shí)際應(yīng)用之間的關(guān)系，學(xué)生會(huì)感覺空洞、枯燥、提不起興趣，而利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行多媒體教學(xué)，直觀地向?qū)W生展示編程指令的實(shí)際加工應(yīng)用，學(xué)生可以將所學(xué)的指令在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進(jìn)行模擬加工，發(fā)現(xiàn)編程過程中出現(xiàn)的錯(cuò)誤，教師針對(duì)學(xué)生的錯(cuò)誤及時(shí)進(jìn)行講解，讓編程指令變得具體、形象，增強(qiáng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性。

1.4 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以增強(qiáng)學(xué)生動(dòng)手操作能力。教師把數(shù)控機(jī)床操作的課程安排在實(shí)訓(xùn)車間來講授，其一受數(shù)控機(jī)床數(shù)量的限制，學(xué)生自己動(dòng)手操作的時(shí)間不足；其二學(xué)生操作一旦出現(xiàn)失誤，輕則造成刀具或者機(jī)床的損壞，重則造成安全事故的發(fā)生。因此在進(jìn)行數(shù)控機(jī)床實(shí)際操作之前，應(yīng)先利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，增強(qiáng)學(xué)生的動(dòng)手操作能力。數(shù)控仿真系統(tǒng)采用的操作面板和按鍵功能與實(shí)際的數(shù)控機(jī)床完全相同，學(xué)生可以在數(shù)控仿真系統(tǒng)上自己動(dòng)手操作機(jī)床來加深理解。即使操作過程中有失誤的地方，仿真系統(tǒng)也只是及時(shí)出現(xiàn)報(bào)警提示，而不會(huì)造成安全事故的發(fā)生，這樣學(xué)生就可以放心大膽地進(jìn)行各種操作練習(xí)，從而增強(qiáng)了學(xué)生的動(dòng)手操作能力。經(jīng)過了大量的數(shù)控仿真系統(tǒng)的操作練習(xí)，再到數(shù)控機(jī)床進(jìn)行實(shí)際操作，就會(huì)避免安全事故的發(fā)生。

1.5 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以培養(yǎng)學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。學(xué)生在學(xué)習(xí)數(shù)控編程時(shí)，如果不利用數(shù)控仿真系統(tǒng)進(jìn)行驗(yàn)證，很難發(fā)現(xiàn)編程過程中出現(xiàn)的小的失誤。利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，即使再小的錯(cuò)誤，如數(shù)字0輸成字母O，坐標(biāo)值掉了小數(shù)點(diǎn)，字母Z輸成數(shù)字2等等，數(shù)控系統(tǒng)都會(huì)及時(shí)報(bào)警，程序無法運(yùn)行。因此要在數(shù)控仿真系統(tǒng)上正確的運(yùn)行程序，必須保證輸入的程序是正確無誤，這就培養(yǎng)了學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)?shù)墓ぷ髯黠L(fēng)。數(shù)控程序沒有60分、90分，只有0分和100分。

1.6 利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，可以實(shí)現(xiàn)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)和遠(yuǎn)程培訓(xùn)。隨著社會(huì)對(duì)技能人才的大量需求，職業(yè)院校還應(yīng)擔(dān)負(fù)起社會(huì)勞動(dòng)力的培訓(xùn)任務(wù)，利用數(shù)控仿真系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)搭建的平臺(tái)，進(jìn)行遠(yuǎn)程教育將成為一種新的教育教學(xué)模式，它打破了地域和時(shí)間的限制，擴(kuò)大培訓(xùn)人員的數(shù)量，縮短了培訓(xùn)的周期。

2 數(shù)控仿真系統(tǒng)應(yīng)用中的注意事項(xiàng)

2.1 數(shù)控仿真系統(tǒng)只能檢查程序的對(duì)錯(cuò)，無法檢查程序的好壞。數(shù)控仿真系統(tǒng)對(duì)數(shù)控程序編寫技巧、加工工藝安排無法檢查。教師應(yīng)在課堂上重點(diǎn)講解這些問題，學(xué)生應(yīng)結(jié)合所掌握的加工方法，進(jìn)行加工工藝安排，然后在數(shù)控仿真系統(tǒng)上進(jìn)行模擬練習(xí)。

2.2 數(shù)控仿真系統(tǒng)只能完成加工過程，不能檢查加工質(zhì)量。數(shù)控仿真系統(tǒng)在切削速度、進(jìn)給量、吃刀量等對(duì)加工質(zhì)量的影響無法體現(xiàn)，實(shí)際加工中的刀具磨損在數(shù)控仿真系統(tǒng)里也不存在。在數(shù)控仿真系統(tǒng)里，只要程序是正確的，加工完成后的尺寸就是絲毫不差的。但是在實(shí)際操作中，刀具磨損、各種加工參數(shù)的設(shè)置都會(huì)影響最終的加工結(jié)果。數(shù)控仿真系統(tǒng)的使用，會(huì)在一定程度上讓學(xué)生放松對(duì)產(chǎn)品質(zhì)量和生產(chǎn)安全的認(rèn)識(shí)。因此數(shù)控仿真系統(tǒng)只能用于數(shù)控機(jī)床編程與操作實(shí)訓(xùn)教學(xué)前期輔助教學(xué)，不能完全拋開實(shí)際機(jī)床的實(shí)習(xí)內(nèi)容，后期還要安排適當(dāng)?shù)膶?shí)習(xí)時(shí)間，通過實(shí)際操作來糾正以上不足。

綜上所述，數(shù)控仿真系統(tǒng)盡管畢竟和實(shí)際機(jī)床還是有很多區(qū)別，無法真正替代實(shí)際機(jī)床，但是數(shù)控仿真系統(tǒng)減少了資金投入，充分利用有限資源，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，調(diào)動(dòng)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，減輕了老師的工作量，對(duì)于學(xué)生動(dòng)手操作機(jī)床的能力培養(yǎng)，也起到了提高和增強(qiáng)的

作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]吳長有.數(shù)控仿真應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn)[M].北京：機(jī)械工業(yè)出版社，2008.

第4篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控加工操作過程進(jìn)行模擬仿真的一門新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過程的機(jī)床仿真操作，加工過程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn)，在很大程度上彌補(bǔ)了實(shí)踐教學(xué)中設(shè)備品種、數(shù)量不足、學(xué)生操作時(shí)間不足的缺點(diǎn)，提高了學(xué)生編程能力和數(shù)控機(jī)床操作能力，可以反復(fù)動(dòng)手進(jìn)行數(shù)控加工操作，在培養(yǎng)全面提高數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)用型技能人才方面有著重要作用。

【關(guān)鍵詞】

宇龍數(shù)控仿真軟件；數(shù)控加工；應(yīng)用

1數(shù)控仿真軟件介紹

數(shù)控加工仿真是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真軟件，它通過計(jì)算機(jī)的編程和建模將加工過程用三維圖或者二維圖并以動(dòng)態(tài)形式演示出來，面前國內(nèi)較為流行的仿真軟件有北京斐克VNUC、南京宇航Y(jié)hcnc、南京斯沃等，這其中以上海宇龍應(yīng)用最為廣泛，其界面簡潔、操作簡單，人機(jī)交流方便，支持的多種數(shù)控系統(tǒng)。其主要優(yōu)點(diǎn)有幾下幾點(diǎn)

1.1提供多種數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)上海宇龍仿真軟件提供車床、立式銑床、臥式加工中心、立式加工中心；控制系統(tǒng)有FANUC系統(tǒng)、SIEMENS系統(tǒng)、三菱系統(tǒng)、大森系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)以及上海市技能鑒定機(jī)構(gòu)所采用的PA系統(tǒng)。豐富的刀具材料庫采用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫，刀具庫含數(shù)百種不同材料和形狀的車刀、銑刀，支持用戶自定義刀具以及相關(guān)特征參數(shù)。鑒于各高校資金等方面原因，一般的高職院校不可能購買所有的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)，同時(shí)隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，將會(huì)涌現(xiàn)出更多新的機(jī)床和系統(tǒng)，而高職院校不可能更新如此頻繁，數(shù)控仿真軟件在很大程度了彌補(bǔ)了這一不足，學(xué)生可以在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行各種最新的數(shù)控系統(tǒng)的仿真操作，緊跟社會(huì)發(fā)展，為今后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.2模擬程度高，安全性高數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作全過程仿真。仿真機(jī)床操作的整個(gè)過程；毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對(duì)刀、安裝刀具、機(jī)床手動(dòng)操作等仿真。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工運(yùn)行全環(huán)境仿真。仿真數(shù)控程序的自動(dòng)運(yùn)行和MDI運(yùn)行模式；三維工件的實(shí)時(shí)切削，刀具軌跡的三維顯示；提供刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。尤其是切削路線的顯示在很大程度了幫助了學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的程序進(jìn)行有效的修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的碰撞檢測。仿真系統(tǒng)中的手動(dòng)、自動(dòng)加工等模式下的實(shí)時(shí)碰撞檢測，包括刀柄刀具與夾具、壓板、機(jī)床等碰撞，也包括機(jī)床行程越界及主軸不轉(zhuǎn)時(shí)刀柄刀具與工件等的碰撞。通過碰撞檢測能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問題并及時(shí)對(duì)已有的數(shù)控程序進(jìn)行修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序處理。數(shù)控仿真能夠通過DNC導(dǎo)入各種CADCAM軟件生成的數(shù)控程序，例如Mastercam、ProE、UG、CAXA-ME等，也可以導(dǎo)入手工編制的文本格式數(shù)控程序，還能夠直接通過面板手工編輯、輸入、輸出數(shù)控程序。完全模擬了現(xiàn)實(shí)機(jī)床的數(shù)據(jù)傳輸方式，使得學(xué)生通過仿真后就能很快在機(jī)床上進(jìn)行操作加工。

1.3便于掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)上海宇龍仿真軟件具有記錄考試操作全過程和考試結(jié)果的功能以及多種回放方式，便于教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)生動(dòng)態(tài)并給與相應(yīng)的指導(dǎo)。同時(shí)該仿真軟件具有互動(dòng)教學(xué)功能，教師和學(xué)生可以相互觀看對(duì)方的操作，進(jìn)行互動(dòng)交流。

1.4彌補(bǔ)了各院校設(shè)備不足的情況由于數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴，尤其是多軸數(shù)控機(jī)床價(jià)格偏高，很多各高職院校無法購買較多的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，加上實(shí)訓(xùn)環(huán)境等多種因素影響，目前很多院校實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的都是幾個(gè)學(xué)生一臺(tái)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行操作，這樣必然使得每個(gè)學(xué)生獨(dú)立操作設(shè)備時(shí)間大量縮短，從而導(dǎo)致學(xué)生不能更全面的掌握數(shù)控方面的知識(shí)。而數(shù)控仿真系統(tǒng)彌補(bǔ)了這一不足，一臺(tái)電腦就可以模擬進(jìn)行數(shù)控加工，學(xué)生可以先在仿真系統(tǒng)上對(duì)程序進(jìn)行模擬仿真操作，針對(duì)出現(xiàn)的問題對(duì)程序進(jìn)行改正和改進(jìn)，這樣大量縮短了學(xué)生在實(shí)際操作中熟練操作面板和修改程序、校驗(yàn)程序的時(shí)間，有效的提高了數(shù)控實(shí)訓(xùn)的效率。

當(dāng)然，仿真系統(tǒng)畢竟只是虛擬仿真的一個(gè)軟件，與現(xiàn)實(shí)的設(shè)備還是存在一定的差別，其主要缺點(diǎn)有：（1）無法驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性仿真軟件只驗(yàn)證程序的可行性，無法驗(yàn)證其準(zhǔn)確性，比如在直線加工過程中，應(yīng)該采用G01指令，但是如果采用G00指令，仿真依然正常進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)報(bào)警顯示，而在實(shí)際加工過程中，直線插補(bǔ)只能用G01指令。仿真軟件無法驗(yàn)證選擇的切削用量是否合理，刀具是否選擇合理，而在實(shí)際的加工過程中切削用量是最重要的工藝分析，往往很多同學(xué)在仿真時(shí)隨意設(shè)置切削用量導(dǎo)致實(shí)際加工中出現(xiàn)尺寸偏差，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)撞刀等情況。（2）對(duì)于有些指令仿真軟件不支持比如上海宇龍仿真軟件，4.0版本的不支持宏程序編程，不支持倒角指令編程，現(xiàn)在新升級(jí)的4.9版本能支持宏程序但是不支持倒角指令。這樣華中系統(tǒng)的倒角指令就無法仿真校驗(yàn)。（3）無法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的加工檢測上海宇龍仿真軟件雖然能實(shí)現(xiàn)零件的加工仿真，但是對(duì)于復(fù)雜的零件，比如配合件，無法實(shí)現(xiàn)配合件的組合和檢測功能，這不得不說是個(gè)遺憾。同時(shí)在裝夾上，實(shí)際加工過程中很多地方是不能進(jìn)行裝夾而仿真時(shí)任何地方都可以進(jìn)行裝夾，比如圓錐、螺紋處，這樣在一定程度上給初學(xué)者帶來一定的誤解。

2結(jié)論

綜上所述，數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工中有著廣泛而重要的應(yīng)用，尤其在高職院校已經(jīng)成為機(jī)械加工必不可少的軟件，雖然仿真軟件還存在一些缺點(diǎn)但是這些缺點(diǎn)我們可以通過各種方法去改進(jìn)和避免。在實(shí)際的數(shù)控加工過程中，我們必須充分發(fā)揮數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢，合理、科學(xué)、有效的利用軟件為我們教學(xué)服務(wù)，為學(xué)生服務(wù)，為我們數(shù)控加工服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

[1]上海宇龍軟件工程有限公司.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)使用手冊(cè),2004.

[2]涂志標(biāo).斯沃V6.20數(shù)控仿真技術(shù)與應(yīng)用實(shí)例詳解[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2012.

[3]吳長有.數(shù)控仿真應(yīng)用軟件實(shí)訓(xùn)[M].北京:機(jī)械工業(yè)出版社,2008.

第5篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 數(shù)控仿真系統(tǒng) 功能 應(yīng)用

據(jù)尚普咨詢的《2011―2016年中國數(shù)控機(jī)床行業(yè)調(diào)研及投資前景預(yù)測報(bào)告》指出，隨著國家將裝備制造業(yè)作為戰(zhàn)略性產(chǎn)業(yè)培育，“十二五”期間我國將持續(xù)加大該重大專項(xiàng)的投入。另據(jù)全國工業(yè)普查資料顯示，2011年底，我國數(shù)控機(jī)床擁有量約378萬臺(tái)。制造裝備的大規(guī)模數(shù)控化和數(shù)控加工技術(shù)的發(fā)展，使得掌握數(shù)控機(jī)床編程知識(shí)和數(shù)控機(jī)床操作技能的技工成為勞動(dòng)力市場急需的人才。中等職業(yè)學(xué)校數(shù)控加工專業(yè)普遍面臨數(shù)控實(shí)訓(xùn)設(shè)備數(shù)量不足這一教學(xué)瓶頸，數(shù)控仿真系統(tǒng)這種虛擬設(shè)備為我們提供了可行性選擇。如何有效利用數(shù)控仿真系統(tǒng)，培養(yǎng)出符合企業(yè)需求的技術(shù)人才，值得我們中職教師認(rèn)真探討和商榷。

1 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的功能、特點(diǎn)

1.1 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)分為三種運(yùn)行狀態(tài)：練習(xí)、授課、考試。其中授課功能使得教師可以以廣播教學(xué)的形式將自己的操作過程演示在每一個(gè)同學(xué)的面前，就好像教師在同一時(shí)間手把手教每一位同學(xué)，這在一定程度上充分利用教師的資源優(yōu)勢，提高單位時(shí)間內(nèi)課堂教學(xué)效率。考試功能可實(shí)現(xiàn)自動(dòng)評(píng)分、成績查詢、分析。推動(dòng)了考試方式的改革，更加注重學(xué)生實(shí)際操作能力培養(yǎng)，實(shí)現(xiàn)了無紙化的考核與測評(píng)。

1.2 數(shù)控仿真系統(tǒng)集成了計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、傳感技術(shù)、網(wǎng)絡(luò)并行處理等技術(shù)的最新發(fā)展成果，是一種由計(jì)算機(jī)實(shí)現(xiàn)的高技術(shù)模擬系統(tǒng)，可直接觀察、操作、觸摸、檢測，并能與之 “交互”，給人一種身臨其境的感覺。虛擬數(shù)控機(jī)床具有與真實(shí)數(shù)控機(jī)床相同的外形結(jié)構(gòu)，并具有與真實(shí)數(shù)控機(jī)床完全相同的界面風(fēng)格和對(duì)應(yīng)功能，機(jī)床操作全過程仿真。用虛擬的設(shè)備，增強(qiáng)了學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床操作熟練程度。

1.3 數(shù)控仿真系統(tǒng)可供選擇的數(shù)控系統(tǒng)全、可供選擇的數(shù)控機(jī)床種類多?？蛇x擇FANUC、PA、SIMEMENS、華中數(shù)控、廣州數(shù)控、大森數(shù)控等多種數(shù)控系統(tǒng)；可實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心等數(shù)控機(jī)床的操作。

2 數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的作用

2.1 應(yīng)用數(shù)控仿真系統(tǒng)，消除學(xué)生的學(xué)習(xí)心理障礙。數(shù)控編程與加工課程是數(shù)控加工專業(yè)核心課程，理論性較強(qiáng)。學(xué)生應(yīng)具有觀察能力、實(shí)驗(yàn)?zāi)芰?、理解能力、綜合分析和判斷能力及數(shù)、形、圖轉(zhuǎn)化能力。沒有良好的學(xué)習(xí)心理狀態(tài)，學(xué)習(xí)過程中就會(huì)出現(xiàn)消極、放棄等不良現(xiàn)象。中職學(xué)生入學(xué)時(shí)成績不很理想，基礎(chǔ)薄弱，因而很多學(xué)生在經(jīng)歷了這樣或那樣的挫折后，往往認(rèn)為自己天生就不適合學(xué)習(xí)，對(duì)自己能力進(jìn)行否認(rèn)，在沒有“調(diào)查取證”前就對(duì)自己的潛能宣判了死刑。進(jìn)入中職學(xué)校的學(xué)生在學(xué)習(xí)心理上普遍存在這方面或那方面的學(xué)習(xí)障礙，大部分學(xué)生認(rèn)為學(xué)習(xí)數(shù)控課程難。為了消除學(xué)生的這種心理偏差，在數(shù)控課程教學(xué)中，我利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，采用“先教后學(xué)”的教學(xué)方法，達(dá)到消除學(xué)生的學(xué)習(xí)心理障礙。如在講授加工指令的應(yīng)用時(shí)，我把本次課需要完成的簡單軸類零件加工教學(xué)任務(wù)預(yù)先寫在黑板上，然后一步一步教授學(xué)生如何做，而不探討為什么這樣做。經(jīng)過90分鐘的“苦”戰(zhàn)，學(xué)生大部分能在數(shù)控仿真系統(tǒng)中做出樣品。在學(xué)生信息反饋中可以看出，達(dá)到了消除學(xué)生學(xué)習(xí)的畏懼情緒，初步消除的學(xué)習(xí)心理障礙，為后續(xù)學(xué)習(xí)奠定的基礎(chǔ)。

2.2 應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，激發(fā)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。我國古代著名的教育家、思想家孔子曾經(jīng)說過：“知之者不如好之者，好之者不如樂之者”。只有“好之”“樂之”才能有高漲的學(xué)習(xí)熱情和強(qiáng)烈的求知欲望，才能以學(xué)為樂，學(xué)有所成。數(shù)控課程教學(xué)要在導(dǎo)人、呈現(xiàn)、操作、鞏固和應(yīng)用這五個(gè)環(huán)節(jié)活化教材。數(shù)控仿真系統(tǒng)將聲音、圖像和文字融于一體應(yīng)用于數(shù)控教學(xué)中，從各個(gè)側(cè)面生動(dòng)展示了數(shù)控機(jī)床特有的加工特點(diǎn)和功能，如自動(dòng)進(jìn)刀、退刀、換刀，復(fù)合循環(huán)加工等，使教學(xué)內(nèi)容更具有藝術(shù)表現(xiàn)力和強(qiáng)烈的感染力，促進(jìn)學(xué)生對(duì)知識(shí)的理解和掌握，能有效突破教學(xué)難點(diǎn)，還可以活躍課堂氣氛，吸引學(xué)生注意力。通過仿真操作，學(xué)生從選擇機(jī)床、系統(tǒng)、刀具、編制程序、輸入、檢驗(yàn)、模擬顯示，獨(dú)立完成整個(gè)零件加工過程，感受到了自身加工的成就感。學(xué)生在這個(gè)過程中，更多鍛煉了自身能力，激發(fā)了學(xué)習(xí)興趣，大大提高了學(xué)習(xí)積極性，促進(jìn)了自信心的進(jìn)一步提高，也培養(yǎng)了學(xué)生創(chuàng)新能力。

2.3 應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，實(shí)現(xiàn)分層教學(xué)。中職學(xué)生生源差異較大，盡管學(xué)生在校階段經(jīng)歷了共同的教育，但學(xué)生在接受知識(shí)、動(dòng)手操作能力等方面存著個(gè)體差異，這些差異直接影響了學(xué)生的學(xué)習(xí)風(fēng)格和學(xué)習(xí)策略，這就為分層教學(xué)提出了客觀要求。應(yīng)用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)，較好地實(shí)現(xiàn)了對(duì)不同學(xué)習(xí)要求的學(xué)生實(shí)行專業(yè)技能的普及與提高相結(jié)合，教師根據(jù)學(xué)生現(xiàn)有知識(shí)、能力水平和潛力傾向，科學(xué)地把學(xué)生劃分為水平層次不同的學(xué)習(xí)群體并區(qū)別對(duì)待，配發(fā)難易不同加工零件圖紙，使得這些群體在教師恰當(dāng)?shù)慕虒W(xué)策略和師生互動(dòng)中得到最好的發(fā)展和提高。

在這個(gè)過程，教師要時(shí)刻關(guān)注學(xué)生的學(xué)習(xí)成績，學(xué)習(xí)能力的動(dòng)態(tài)變化情況，及時(shí)作出反應(yīng)，不能從一而終。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，使得教師分身有術(shù)，有效實(shí)現(xiàn)了分層教學(xué)，達(dá)到預(yù)期的教學(xué)效果。數(shù)控仿真系統(tǒng)應(yīng)用為中職專業(yè)教師轉(zhuǎn)變教學(xué)理念，實(shí)施真正意義上的因材施教，創(chuàng)設(shè)了良好的環(huán)境和條件。

3 數(shù)控加工仿真系統(tǒng)應(yīng)用評(píng)價(jià)及策略

數(shù)控仿真系統(tǒng)應(yīng)用為教學(xué)開辟了新途徑，但它只是一種虛擬技術(shù)，不能也不可能完全代替技能訓(xùn)練，一定防止由于時(shí)間長久把虛擬等同于現(xiàn)實(shí)的錯(cuò)誤傾向，區(qū)別仿真與實(shí)際操作的差異。

3.1 數(shù)控仿真系統(tǒng)只是對(duì)數(shù)控機(jī)床加工過程的模擬仿真，而并非真實(shí)加工，因此它無法完全代替學(xué)生在實(shí)際數(shù)控機(jī)床上加工的真實(shí)感受。要科學(xué)安排，使仿真加工與實(shí)際操作有效地結(jié)合，讓數(shù)控仿真加工真正起到輔助于技能訓(xùn)練的教學(xué)目標(biāo)。

3.2 在仿真加工中，對(duì)被吃刀量、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量切削參數(shù)選擇，對(duì)刀具選擇，對(duì)走刀路線安排等沒有智能化評(píng)價(jià)功能。如果操作有錯(cuò)誤或程序錯(cuò)誤，系統(tǒng)只會(huì)給出提示，但在生產(chǎn)實(shí)際加工中將可能造成無法估計(jì)的經(jīng)濟(jì)損失甚至危害人身生命安全。在數(shù)控加工仿真教學(xué)中，也得讓警鐘長鳴，做好《車工工藝與技能訓(xùn)練》課程理論教學(xué)與實(shí)訓(xùn)，克服仿真加工中的不足。

3.3 無論在數(shù)控機(jī)床加工還是仿真加工，要保證加工零件滿足要求，對(duì)刀是至關(guān)重要的。以FANUC 0I系統(tǒng)數(shù)控車床為例，在數(shù)控車床上和仿真系統(tǒng)可采用試切法對(duì)刀（將工件坐標(biāo)系原點(diǎn)建立在工件的右端面中心上），過程如下：試切工件右端面后沿端面將刀具退出，然后打開機(jī)床的刀具偏置表，輸入Z軸試切長度值，試切長度值為“0”，按菜單軟鍵[測量]；移動(dòng)刀具，進(jìn)行外徑試車，使刀具沿Z軸的正方向退出，然后用量具測量試車部分的直徑，在刀具偏置表中，將光標(biāo)移動(dòng)到X軸位置，輸入試車直徑，按菜單軟鍵[測量]，對(duì)刀完成，如圖1。采用多把刀具對(duì)刀，只要重復(fù)上述操作即可。

在仿真系統(tǒng)中試切法對(duì)刀還可這樣操作（將工件坐標(biāo)系原點(diǎn)設(shè)置在工件右端面中心點(diǎn)上）：在工件某一合理位置試車，停止主軸轉(zhuǎn)動(dòng)，測量試車位置的直徑及距右端面的距離分別為21.865mm12.305mm，如圖2和圖3。在刀具偏置表分別輸入X21.865和Z-12.305，再按菜單軟鍵[測量]，也能達(dá)到對(duì)刀的目的，而且精度很高，尤其工件長度尺寸得到充分保證，但在實(shí)際加工中是不可行的。教師在教學(xué)中一定要把理論與實(shí)踐相結(jié)合，對(duì)問題進(jìn)行剖析，以免學(xué)生產(chǎn)生誤解，影響到實(shí)際操作與編程加工。

4 結(jié)束語

我國數(shù)控機(jī)床起源于上世紀(jì)80年代，起步較晚。在中職學(xué)校教學(xué)中可供學(xué)生實(shí)際操作的數(shù)控機(jī)床相對(duì)于學(xué)生人數(shù)甚少，數(shù)控仿真系統(tǒng)投入使用為數(shù)控技術(shù)人才的培養(yǎng)起到了功不可沒的作用。同時(shí)我們還應(yīng)清醒地認(rèn)識(shí)到數(shù)控加工仿真軟件的開發(fā)還有一定的不足，數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用還處于起步和探究階段。認(rèn)真總結(jié)數(shù)控仿真系統(tǒng)在教學(xué)中的應(yīng)用，給予科學(xué)合理的評(píng)價(jià)，積極應(yīng)對(duì)其存在的不足，使其發(fā)揮在數(shù)控技能培訓(xùn)中的特殊作用，促進(jìn)數(shù)控教學(xué)更快、更好的發(fā)展，為我國“十二五”規(guī)劃的實(shí)施起到職業(yè)教育應(yīng)有的作用。

參考文獻(xiàn)

[1] 上海宇龍數(shù)控仿真系統(tǒng)說明書

[2] 日本FANUC數(shù)控車床使用說明書

第6篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：數(shù)控教學(xué)；VNUC；仿真加工

Abstract: Introduced the VNUC simulation software features, analysis of the numerical control simulation software in teaching advantages, according to the simulation processing simple introduced the simulation processing in teaching the use of methods.

Key words: numerical control teaching;VNUC; Simulation processing

中圖分類號(hào)：TG519.1文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-2104（2012）

1 VNUC數(shù)控仿真軟件的簡介

目前國內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了各種數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)，如北京斐克(VNUC)、上海宇龍和南京宇航等不同數(shù)控加工仿真軟件。但結(jié)合學(xué)?，F(xiàn)有的資源，在教學(xué)中主要以北京斐克(VNUC)系統(tǒng)為主輔助教學(xué)。該軟件由北京市斐克科技有限責(zé)任公司和北京聯(lián)高軟件開發(fā)有限公司依據(jù)《全國現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)用軟件課程遠(yuǎn)程培訓(xùn)》中的教學(xué)要求，聯(lián)合研制開發(fā)的一款基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)軟件[1]。

VNUC包含了常見型號(hào)的數(shù)控機(jī)床，如臥式數(shù)控車床、3軸立式數(shù)控銑床和3軸立式數(shù)控加工中心。該軟件更包含了種類繁多的主流數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC、GSK、華中HNC、KND和SIEMENS等系統(tǒng)。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理的刀具材料、特性參數(shù)庫, 含數(shù)百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀，同時(shí)還支持用戶自定義刀具及相關(guān)特性參數(shù)。數(shù)控車床上的圓柱狀毛坯可以是實(shí)心棒料和空心套筒兩種，銑床或加工中心的毛坯是可以自行定義大小尺寸的長方體毛坯。不論車床還是銑床其毛坯材料的種類十分豐富，操作者可以根據(jù)實(shí)際情況來選擇使用。

2 VNUC數(shù)控仿真軟件教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

結(jié)合我校數(shù)控技術(shù)這門課程來說，由于學(xué)生基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)被動(dòng)無興趣等，要在這樣的條件下要培養(yǎng)一個(gè)合格的數(shù)控技術(shù)人才談何容易，這就要求探索出一套適合當(dāng)前現(xiàn)狀的教學(xué)方法。通過一段時(shí)間的數(shù)控教學(xué)，發(fā)現(xiàn)數(shù)控仿真軟件能在其中顯示出橋梁作用，能使理論和實(shí)踐有效的銜接，打破了傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)模式，增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，提高了操作的熟練程度。因此，把數(shù)控仿真軟件用于教學(xué)，是解決這一問題的有效途徑[2]。

數(shù)控機(jī)床仿真加工是數(shù)控技術(shù)課程的輔助教學(xué)手段，能充分利用現(xiàn)有資源節(jié)省時(shí)間降低風(fēng)險(xiǎn)，最大限度為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，將課本上所學(xué)數(shù)控加工知識(shí)通過仿真加工模擬完成。數(shù)控仿真通過不同類型典型零件的模擬加工彌補(bǔ)實(shí)踐操作中的種種不足。因此VNUC數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。

1)通過情境教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意思。

可以彌補(bǔ)學(xué)校數(shù)控設(shè)備不足的問題。

通過在教學(xué)過程中利用VNUC數(shù)控仿真軟件學(xué)習(xí)，結(jié)合“三本”加強(qiáng)動(dòng)手能力的特點(diǎn)，充分體現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐的理念。通過邊學(xué)邊練，讓他們?cè)谟淇斓姆諊薪邮苄轮R(shí)和新技能。

利用VNUC數(shù)控仿真軟件的全面檢測功能，可以設(shè)計(jì)出實(shí)際加工中可能出現(xiàn)的任何問題，讓學(xué)生進(jìn)行思考和解決，從而加深認(rèn)識(shí)在課堂教學(xué)中無法達(dá)到的效果。

3 VNUC數(shù)控仿真軟件的零件加工

下面通過一個(gè)車床的零件加工來反映數(shù)控仿真加工在教學(xué)中的應(yīng)用（如圖1所示）。在進(jìn)行仿真加工教學(xué)環(huán)節(jié)之前一般會(huì)完成工藝以及編程等的基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，通過所學(xué)知識(shí)在進(jìn)行加工仿真之前應(yīng)該進(jìn)行準(zhǔn)備工作，根據(jù)加工需求，進(jìn)行工藝分析，編織程序生成NC代碼（根據(jù)所輔助課程體系不同，可采用手工編程或利用CAD/CAM軟件自動(dòng)生成）在預(yù)備工作完成之后，利用VNUC進(jìn)行零件的虛擬加工仿真。仿真加工步驟與實(shí)際加工基本相似，教學(xué)中可充分利用軟件特點(diǎn)結(jié)合實(shí)踐達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合能力的鍛煉。

步驟1：機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的選擇（本實(shí)例選擇大連機(jī)床廠臥式車床，華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng)）。

步驟2：設(shè)置毛坯，根據(jù)加工零件的需要設(shè)置毛坯大小并且選擇毛坯的材料。（這里取代實(shí)踐加工中毛坯的選擇，選擇材料45# 鋼，Φ70×270棒料）。

圖1

步驟3：開起數(shù)控系統(tǒng)，回零定義機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)。（與實(shí)際加工中開啟數(shù)控機(jī)床順序一致，啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，設(shè)置機(jī)床原點(diǎn)）。

步驟4：通過VNUC毛坯裝夾面板選擇適當(dāng)?shù)膴A具與裝夾方案（這里取代實(shí)踐加工中的裝夾步驟，本工件選擇三爪卡盤）。

步驟5：切削刀具的選擇，根據(jù)零件的加工工藝，程序中定義刀具編號(hào)選擇所需的刀具并且定義好刀具的類型，長度，角度，補(bǔ)償?shù)雀鱾€(gè)參數(shù)。（這里與實(shí)際中選擇刀具原理一致，本實(shí)例選擇外圓車刀并設(shè)置刀具參數(shù)）。

步驟6： 進(jìn)行對(duì)刀操作。對(duì)好所需加工刀具（無論車床銑床對(duì)刀方式步驟與實(shí)際操作一致）。

（1）平端面

在手動(dòng)（jog）狀態(tài)下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉(zhuǎn)。進(jìn)給速率減慢， +X方向退刀。點(diǎn)擊刀具補(bǔ)償”進(jìn)入刀偏表1進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)定補(bǔ)正里面在在X試切長度里面輸入“0”并回車。如圖2所示

（2）試切直徑

在手動(dòng)（jog）狀態(tài)下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉(zhuǎn)。進(jìn)給速率減小一點(diǎn)。試切直徑，并+Z方向退刀。主軸停轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊主菜單里面“工具”。點(diǎn)擊測量功能就，把試切直徑測量出來，例如：直徑是68.026。點(diǎn)擊刀具補(bǔ)償”進(jìn)入刀偏表1進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)定補(bǔ)正里面在X試切直徑里輸68.026里面并回車。如圖3所示

圖2

圖3

步驟7：加載NC代碼（等同在實(shí)際數(shù)控系統(tǒng)中錄入程序）。

步驟8：進(jìn)行自動(dòng)加工完成零件的仿真過程。如圖4所示仿真加工結(jié)果（相當(dāng)于實(shí)際加工中按循環(huán)啟動(dòng)加工零件，這里仿真系統(tǒng)可調(diào)節(jié)觀看速度大大縮短實(shí)際加工時(shí)間）

圖4

在教學(xué)過程中，教師可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢，通過教師機(jī)演示幫助學(xué)生完成這個(gè)工作過程，可以做到每個(gè)細(xì)節(jié)的精益求精。對(duì)加工中的重點(diǎn)難點(diǎn)可反復(fù)演示大大縮短了教學(xué)過程。通過軟件自帶錄像功能錄制過程達(dá)到鞏固教學(xué)效果反復(fù)溫習(xí)的目的，同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)生積極性，滿足他們求知的成就感。

4 結(jié)語

VNUC數(shù)控加工仿真軟件是利用計(jì)算機(jī)虛擬動(dòng)畫技術(shù)來模擬實(shí)際機(jī)床的加工過程，可使用戶既能掌握數(shù)控機(jī)床加工的基本原理，又能掌握數(shù)控機(jī)床操作的基本技能。將該軟件應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)和實(shí)際生產(chǎn)中，可以減少培訓(xùn)成本，保證生產(chǎn)質(zhì)量，具有十分重要的意義[3]。總之，合理的將VNUC仿真軟件應(yīng)用到數(shù)控教學(xué)中，就能更好地為教學(xué)服務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量。

參考文獻(xiàn)：

[1]李芹.基于VNUC數(shù)控仿真軟件下的教學(xué)[J].科技風(fēng),2009,（19）

第7篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

機(jī)床建模是虛擬仿真加工系統(tǒng)的關(guān)鍵模型，是實(shí)際機(jī)床在虛擬仿真加工系統(tǒng)中的數(shù)字化模型，包括幾何模型和運(yùn)動(dòng)模型。幾何模型是在CAD系統(tǒng)中建立的，首先根據(jù)實(shí)測得到的機(jī)床部件尺寸，建立相應(yīng)的模型，然后再根據(jù)相互關(guān)系進(jìn)行“裝配”，形成機(jī)床的幾何模型。虛擬仿真加工系統(tǒng)中，通過改變機(jī)床幾何模型各運(yùn)動(dòng)零部件的相對(duì)位置來模擬加工中虛擬機(jī)床的切削運(yùn)動(dòng)。運(yùn)動(dòng)模型是處理機(jī)床幾何模型在數(shù)控程序控制下如何改變各運(yùn)動(dòng)零部件模型相對(duì)位置的模型，與機(jī)床的結(jié)構(gòu)緊密相關(guān)。以DMU125P五軸加工中心為例，在運(yùn)動(dòng)模型建立過程中，機(jī)床各部件都視為剛體，這樣機(jī)床的結(jié)構(gòu)可抽象為一個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈模型。在運(yùn)動(dòng)鏈各組成環(huán)節(jié)的剛體上固接坐標(biāo)系，通過坐標(biāo)變換，可以分析整個(gè)運(yùn)動(dòng)鏈的運(yùn)動(dòng)形式，建立運(yùn)動(dòng)鏈的依賴關(guān)系，即運(yùn)動(dòng)鏈的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系，如圖3所示。

2虛擬仿真數(shù)控加工功能的實(shí)現(xiàn)

a)系統(tǒng)框架的建立

在虛擬仿真加工開始之前，針對(duì)工藝信息，選擇相應(yīng)的虛擬機(jī)床、虛擬刀具、虛擬夾具、工件模型組成虛擬仿真加工系統(tǒng)。在虛擬仿真加工中，虛擬機(jī)床在數(shù)控指令的驅(qū)動(dòng)下帶動(dòng)虛擬刀具、虛擬夾具、工件模型等模擬切削過程，實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控程序的正確性和可靠性的驗(yàn)證，其系統(tǒng)框架如圖4所示。虛擬仿真加工系統(tǒng)主要包括數(shù)控程序檢查、數(shù)控程序翻譯、運(yùn)動(dòng)仿真、刀具軌跡檢查、碰撞檢測等模塊。

b)程序檢查模塊

數(shù)控程序檢查模塊包括詞法、語法檢查，主要檢查程序中是否有數(shù)控指令集外的非法字符、數(shù)控指令的參數(shù)是否有效、語法上是否合乎邏輯等。

c)程序翻譯模塊

數(shù)控程序翻譯模塊以機(jī)床的數(shù)控程序規(guī)范為基礎(chǔ)，用以提取G指令、M指令、坐標(biāo)、進(jìn)給速度、主軸轉(zhuǎn)速、換刀、循環(huán)定義等信息，轉(zhuǎn)換為仿真數(shù)控代碼。這樣在虛擬仿真加工中，才能控制虛擬仿真加工系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)仿真和狀態(tài)設(shè)置，為運(yùn)動(dòng)仿真模塊提供必要的信息。

d)運(yùn)動(dòng)仿真模塊

該模塊是虛擬仿真加工系統(tǒng)最關(guān)鍵的一個(gè)模塊，決定了后續(xù)的刀具軌跡檢查、碰撞檢查結(jié)果的正確性。在該模塊中，首先根據(jù)機(jī)床的運(yùn)動(dòng)模型，建立虛擬仿真加工系統(tǒng)各運(yùn)動(dòng)組件(包括虛擬機(jī)床各運(yùn)動(dòng)零部件、虛擬刀具、虛擬夾具和工件模型)的運(yùn)動(dòng)模型(即變換矩陣);然后根據(jù)翻譯模塊所提供的坐標(biāo)值計(jì)算各運(yùn)動(dòng)組件的變換矩陣并應(yīng)用以改變各運(yùn)動(dòng)組件的位置，從而可以模擬虛擬仿真加工系統(tǒng)的運(yùn)動(dòng)，具體步驟如圖5所示。

e)刀具軌跡檢查模塊

該模塊主要用于刀軸矢量的檢查，以避免刀軸的劇烈變化。大多數(shù)的CAM系統(tǒng)都提供了加工仿真和刀位軌跡(刀具軌跡數(shù)據(jù)包括刀位數(shù)據(jù)和刀軸矢量)仿真檢查功能。但對(duì)多坐標(biāo)加工而言，加工仿真和僅顯示刀位軌跡是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足要求的。在虛擬仿真加工系統(tǒng)運(yùn)動(dòng)模擬的過程中，該模塊在顯示刀位軌跡的同時(shí)，也顯示刀軸矢量，這樣可以準(zhǔn)確地檢查刀具相對(duì)于工件位置及刀軸的變化。

f)碰撞檢測模塊

對(duì)五坐標(biāo)加工而言，刀具相對(duì)于工件的運(yùn)動(dòng)軌跡很復(fù)雜，難以預(yù)測，通常需要進(jìn)行仿真檢驗(yàn)數(shù)控程序中可能出現(xiàn)的碰撞干涉。大多數(shù)CAM系統(tǒng)提供的加工仿真功能僅考慮刀具與工件、夾具間的碰撞檢查，而不能檢查可能出現(xiàn)的刀具與工作臺(tái)間、主軸與工件、夾具間的碰撞。在該模塊中，根據(jù)經(jīng)運(yùn)動(dòng)仿真模塊處理后的各運(yùn)動(dòng)零部件的相對(duì)位置，全面檢查可能出現(xiàn)的碰撞。

3應(yīng)用實(shí)例

DECKELMAHO公司的DMU125P機(jī)床是五軸五聯(lián)動(dòng)加工中心，具有立臥轉(zhuǎn)換功能。在立式狀態(tài)下，其結(jié)構(gòu)形式如，a軸為工作臺(tái)擺動(dòng)，c軸為工作臺(tái)轉(zhuǎn)動(dòng)。在臥式狀態(tài)下，主軸繞b軸旋轉(zhuǎn)90°，其他狀態(tài)與立式結(jié)構(gòu)相同。在該機(jī)床上進(jìn)行五軸五聯(lián)動(dòng)的加工時(shí)，刀具相對(duì)于工件的空間運(yùn)動(dòng)軌跡復(fù)雜，加工前必須進(jìn)行虛擬仿真加工。本文以VERICUT軟件為平臺(tái)，構(gòu)建了DMU125P加工中心的虛擬仿真加工系統(tǒng)，用來檢驗(yàn)數(shù)控加工程序、刀具軌跡與潛在的碰撞危險(xiǎn)。在構(gòu)建125P加工仿真環(huán)境時(shí)，首先根據(jù)運(yùn)動(dòng)鏈關(guān)系建立機(jī)床拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)關(guān)系;然后建立機(jī)床的數(shù)字模型;最后根據(jù)工件、刀具、夾具和機(jī)床的數(shù)字模型構(gòu)建虛擬仿真加工環(huán)境。

4結(jié)語

第8篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

摘要：數(shù)控加工技術(shù)是現(xiàn)代社會(huì)工業(yè)化發(fā)展的重要標(biāo)志，數(shù)控加工技術(shù)水平的高低對(duì)國家經(jīng)濟(jì)發(fā)展力及綜合國力的提高起著重要作用。如何培養(yǎng)適應(yīng)社會(huì)需要的現(xiàn)代化數(shù)控機(jī)械技術(shù)人才，是現(xiàn)階段各高校、職校迫切需要解決的問題。作者就機(jī)械數(shù)控加工機(jī)械仿真教學(xué)軟件的應(yīng)用進(jìn)行分析，對(duì)如何選擇數(shù)控加工機(jī)械仿真教學(xué)軟件以及其使用過程、范圍、注意事項(xiàng)提出了自己的見解。

關(guān)鍵詞 ：數(shù)控加工機(jī)械 仿真軟件 教學(xué)應(yīng)用

一、數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的選用及在教學(xué)中的作用分析

1.數(shù)控加工機(jī)械軟件在教學(xué)中的重要作用

學(xué)生通過虛擬的數(shù)控機(jī)床操作，可以達(dá)到真實(shí)機(jī)械的數(shù)控加工實(shí)踐體驗(yàn)的效果。數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件能夠?qū)?shù)控加工過程進(jìn)行全面仿真，同時(shí)能支持多種數(shù)控系統(tǒng)設(shè)定、對(duì)毛坯進(jìn)行定義、刀具準(zhǔn)備、測量、G代碼的處理以及面板操作等。數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件具有操作安全性、低成本、占地小、提高資源的使用率等優(yōu)點(diǎn)，而且利用互聯(lián)網(wǎng)絡(luò)還可以實(shí)現(xiàn)師生在線交互，學(xué)生技術(shù)考評(píng)等。

2.數(shù)控加工機(jī)械軟件的種類

數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件系統(tǒng)的形式多樣，隨著科技的發(fā)展，許多數(shù)控機(jī)床自身就帶有仿真系統(tǒng)。但是這種仿真系統(tǒng)不適合運(yùn)用在教學(xué)之中，不適合學(xué)生進(jìn)行手工編程教學(xué)實(shí)訓(xùn)。數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件可分為幾何仿真、物理仿真以及教學(xué)類的演示仿真等。幾何加工仿真軟件是現(xiàn)階段教學(xué)軟件應(yīng)用最多的軟件之一，它是運(yùn)用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控加工過程進(jìn)行了動(dòng)態(tài)的仿真模擬，對(duì)數(shù)控機(jī)床的各種坐標(biāo)、刀具運(yùn)動(dòng)的軌跡、規(guī)律以及對(duì)毛坯的切削過程進(jìn)行模擬，最終完成三維實(shí)體模型的加工。幾何仿真不但具有數(shù)控程序校驗(yàn)的準(zhǔn)確性、切削參數(shù)具有合理性、對(duì)切削效果進(jìn)行評(píng)價(jià)及驗(yàn)后處理等功能，而且還能發(fā)現(xiàn)刀具與夾具、工件、機(jī)床之間的碰撞與干涉，從而判斷工藝的合理性，有效地實(shí)現(xiàn)了不在真實(shí)的加工環(huán)境中，就可以評(píng)估數(shù)控加工工藝及過程的目的。通過對(duì)加工過程中不合理動(dòng)作的調(diào)整，可以對(duì)數(shù)控程序進(jìn)行優(yōu)化，減少程序調(diào)試的時(shí)間、試切過程，減小毛壞材料的消耗，縮短機(jī)床加工時(shí)間，降低成本，提高數(shù)控加工效率。

二、在教學(xué)中的應(yīng)用

1.數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的基礎(chǔ)模塊

基礎(chǔ)模塊主要針對(duì)我國常用的FANUC數(shù)控加工軟件中數(shù)控銑床、車床、加工中心等編程方法、操作方法及其應(yīng)用?；A(chǔ)模塊的教學(xué)重點(diǎn)是讓學(xué)生熟練地把理論知識(shí)與實(shí)踐相結(jié)合，并能運(yùn)用到實(shí)際工作之中。

2.數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件中的提高模塊

提高模塊主要針對(duì)SIEMENS中三種機(jī)床的操作與程序進(jìn)行仿真訓(xùn)練與講解，幫助學(xué)生進(jìn)一步提高數(shù)控加工技術(shù)軟件在不同數(shù)控機(jī)床中的編程方法，同時(shí)提高學(xué)生的理解、應(yīng)用能力。

3.數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件中拓展模塊

拓展模塊主要針對(duì)我國現(xiàn)階段常用的廣州數(shù)控、華中數(shù)控、三菱數(shù)控、大森數(shù)控等不同軟件中的車床編程、操作方法進(jìn)行講解，進(jìn)而拓寬學(xué)生的知識(shí)面，提高學(xué)生對(duì)不同軟件的操作能力與編程能力。

4.數(shù)控加工機(jī)械仿真流程

在數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)實(shí)踐中，我們通常使用的是幾何仿真軟件，但在實(shí)際工作中根據(jù)工作需要?jiǎng)t可以對(duì)流程進(jìn)行簡化。在構(gòu)建教學(xué)仿真模型前，要對(duì)實(shí)際生產(chǎn)加工環(huán)境進(jìn)行分析、總結(jié)，對(duì)必須使用的工藝模塊進(jìn)行整合，對(duì)不重要、不相關(guān)的環(huán)節(jié)進(jìn)行簡化。仿真工藝模型盡量與現(xiàn)場加工環(huán)境相符。虛擬的機(jī)床模型必須對(duì)數(shù)控機(jī)床零部件、結(jié)構(gòu)特點(diǎn)等幾何關(guān)系進(jìn)行準(zhǔn)確的反映，以及機(jī)床的運(yùn)動(dòng)與零部件的相對(duì)運(yùn)動(dòng)關(guān)系進(jìn)行真實(shí)反映。工裝模型的裝配位置、幾何形狀必須與現(xiàn)場工作的工況條件相符，并且有效地避免和準(zhǔn)確地檢測夾具、機(jī)床與刀具之間的碰撞與干涉，檢驗(yàn)數(shù)控程序和夾具之間的避讓。在從毛坯模型到仿真零件成形的過程中，檢驗(yàn)刀具的切入與切出速度和切削量，以及形成的幾何形狀，使其在加工坐標(biāo)中的位置關(guān)系與實(shí)際生產(chǎn)中的毛坯保持一致。在仿真系統(tǒng)中加工坐標(biāo)與數(shù)控程序中的坐標(biāo)必須保持高度的一致性，坐標(biāo)與毛坯的位置關(guān)系必須保持正確性并符合工位方向。

三、小結(jié)

總之，數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件在教學(xué)中的廣泛應(yīng)用，改變了傳統(tǒng)的切削試驗(yàn)方式，通過數(shù)控加工機(jī)械模擬仿真機(jī)床加工的過程，檢驗(yàn)加工程序的準(zhǔn)確性、對(duì)程序錯(cuò)誤的糾正、改進(jìn)機(jī)械工藝等具有重要的作用。數(shù)控加工機(jī)械仿真軟件的應(yīng)用與推廣，對(duì)提高數(shù)控加工技術(shù)的教學(xué)質(zhì)量與學(xué)生使用數(shù)控加工機(jī)械的綜合能力有不可替代的作用。

參考文獻(xiàn)：

[1]肖楠，王海飛，馮松濤，張賀.斯沃?jǐn)?shù)控機(jī)床仿真操作軟件在數(shù)控技術(shù)教學(xué)中的應(yīng)用[J].沈陽工程學(xué)院學(xué)報(bào)，2011(3).

[2]安榮，張信群.數(shù)控加工仿真技術(shù)在實(shí)訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用[J].吉林工程技術(shù)師范學(xué)院學(xué)報(bào)，2012(4).

第9篇：數(shù)控加工仿真系統(tǒng)范文

關(guān)鍵詞：仿真軟件；數(shù)控教學(xué)；思考

一、數(shù)控仿真軟件簡介

數(shù)控加工仿真軟件是結(jié)合機(jī)床廠家實(shí)際加工制造經(jīng)驗(yàn)與學(xué)校（包括普通高校、職業(yè)技術(shù)學(xué)院、中等專業(yè)學(xué)校、技工學(xué)校等）教學(xué)訓(xùn)練所開發(fā)的一種機(jī)床控制虛擬仿真系統(tǒng)軟件，可以滿足大批量學(xué)生的教學(xué)需求，為學(xué)校節(jié)省了大量設(shè)備購置經(jīng)費(fèi)，解決了培訓(xùn)時(shí)學(xué)員多、機(jī)床設(shè)備少的問題。目前，比較常見的數(shù)控加工仿真軟件有VNUC、南京宇航、上海宇龍，浙大辰光等。

二、數(shù)控仿真軟件在數(shù)控專業(yè)教學(xué)中的作用

1.利用數(shù)控仿真軟件可以充分利用現(xiàn)有資源，彌補(bǔ)數(shù)控設(shè)備不足，為學(xué)校節(jié)約經(jīng)費(fèi)。數(shù)控專業(yè)的設(shè)備投入量是很大的，如果要使每個(gè)學(xué)生有充足的實(shí)習(xí)時(shí)間，可能要投人上百萬甚至上千萬，這對(duì)一般的職業(yè)學(xué)校財(cái)力顯然是難以承受的。如建立一個(gè)滿足50人實(shí)習(xí)的數(shù)控車床實(shí)習(xí)場地，每實(shí)習(xí)崗位安排兩名學(xué)生，就需要25臺(tái)數(shù)控車床。每臺(tái)數(shù)控車床以8萬元計(jì)算就得需要200萬元設(shè)備投資費(fèi)。而若采用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行實(shí)習(xí)教學(xué)，則需要50臺(tái)計(jì)算機(jī)，每臺(tái)以6000元計(jì)算（含軟件費(fèi)）則只需42萬元即可，同樣滿足了教學(xué)需要，而且由于是一人一機(jī)，可以保證每個(gè)學(xué)生有充足的時(shí)間來動(dòng)手，提高實(shí)訓(xùn)效果。

2.利用數(shù)控仿真軟件能有效的結(jié)合理論學(xué)習(xí)，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)。和其它專業(yè)課一樣，數(shù)控專業(yè)課程也是非常抽象的學(xué)科，它注重的是實(shí)踐性。比如對(duì)刀過程，其實(shí)是很容易的事情，但如果用傳統(tǒng)的教學(xué)方法，僅在課堂上紙上談兵，大多數(shù)學(xué)生很難理解，但如果利用仿真軟件一邊演示一邊教學(xué)，通過動(dòng)畫學(xué)生就很容易理解，而且能自己親手操作來加深認(rèn)識(shí)，理論和實(shí)踐相互滲透交叉，實(shí)現(xiàn)同步教學(xué)，使抽象內(nèi)容形象化，提高了教學(xué)質(zhì)量。

3.利用數(shù)控仿真軟件能調(diào)動(dòng)學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，培養(yǎng)創(chuàng)新意識(shí)。對(duì)于職業(yè)學(xué)校學(xué)生來講，由于學(xué)生基礎(chǔ)知識(shí)普遍薄弱，而數(shù)控專業(yè)課程又要求有極高的抽象性，加上教學(xué)過程的枯燥乏味，很容易讓學(xué)生產(chǎn)生厭學(xué)情緒，教學(xué)效果不理想。而數(shù)控仿真軟件以其和實(shí)際機(jī)床相同的用戶界面和可操作性，很大程度上激發(fā)了學(xué)生的學(xué)習(xí)積極性，學(xué)生可以對(duì)所學(xué)知識(shí)及時(shí)強(qiáng)化，從而較快的提高訓(xùn)練成績，激發(fā)學(xué)習(xí)自信心，挖掘內(nèi)在潛力，形成好學(xué)氛圍，一定程度上培養(yǎng)其刻苦鉆研和創(chuàng)新精神。

4.利用數(shù)控仿真軟件能使學(xué)生得到崗位技能的全面訓(xùn)練。在模擬仿真中，可設(shè)計(jì)出實(shí)際工作中可能發(fā)生的變化，包括機(jī)床故障和生產(chǎn)中極少出現(xiàn)的突然情況，讓學(xué)生全面把握加工方法和技巧。如在講解直線插補(bǔ)指令G01和快速插補(bǔ)指令G00的應(yīng)用與區(qū)別時(shí)，可在仿真軟件中設(shè)計(jì)一個(gè)數(shù)控加工程序，分別使用直線插補(bǔ)指令G01和快速插補(bǔ)指令G00，進(jìn)行模擬，通過仿真，學(xué)生就可以看到兩個(gè)指令對(duì)工件造成的影響，從而加深認(rèn)識(shí)，達(dá)到課堂教學(xué)中無法達(dá)到的效果。

三、數(shù)控仿真軟件的不足

1.學(xué)生無法通過仿真軟件“感受”加工。作為一個(gè)仿真軟件，它和實(shí)際數(shù)控機(jī)床還是存在很大區(qū)別的，無法替代實(shí)際機(jī)床，也無法替代學(xué)生在真實(shí)切削加工的實(shí)際感受。比如在仿真系統(tǒng)中刀具走刀路徑不明顯，切削深度和刀具要求與實(shí)際不符，對(duì)刀要求不高，加工完的成品表面粗糙度無法進(jìn)行檢驗(yàn)等等。而這些對(duì)一個(gè)學(xué)生來講恰恰是非常重要的技能要求，需要學(xué)生反復(fù)實(shí)踐加工去感受。

2.不利于學(xué)生嚴(yán)謹(jǐn)、認(rèn)真的工作態(tài)度的養(yǎng)成。在數(shù)控仿真軟件中，軟件雖能對(duì)學(xué)生的操作錯(cuò)誤或違規(guī)操作做出提示或警告，但很多情況下仿真系統(tǒng)沒有就此鎖定，學(xué)生還可以進(jìn)一步操作，久而久之學(xué)生就會(huì)對(duì)系統(tǒng)彈出的提示或警告無動(dòng)于衷。若在生產(chǎn)實(shí)踐中以這樣的工作態(tài)度工作，其工作成績是可想而知的。

3.不利于學(xué)生安全生產(chǎn)意識(shí)的養(yǎng)成。在機(jī)械加工行業(yè)中，人是與機(jī)器在打交道的，機(jī)器沒有情感，這也就是說它可能會(huì)傷著人(當(dāng)然不會(huì)主動(dòng)傷人)。這要求人在加工時(shí)必須按照操作規(guī)范進(jìn)行。比如在數(shù)控銑床手動(dòng)“回零”操作時(shí)，按規(guī)范應(yīng)該先對(duì)Z軸“回零”，再回X、Y軸。倘若學(xué)生在仿真中把次序搞錯(cuò)，仿真系統(tǒng)會(huì)彈出即將“撞刀”提示，在這種情況下，大多數(shù)學(xué)生只是重新改變“回零”次序而根本沒有意識(shí)到這樣的“撞刀”其實(shí)就是一次安全事故，從而在實(shí)際加工中出現(xiàn)麻痹，引起真正的安全事故。

三、數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控教學(xué)應(yīng)用中要注意的問題

1.科學(xué)安排教學(xué)內(nèi)容，循序漸進(jìn)掌握數(shù)控編程與操作技巧。在利用數(shù)控加工仿真軟件教學(xué)過程中，根據(jù) “以就業(yè)為導(dǎo)向”的思想，可將數(shù)控編程教學(xué)內(nèi)容安排為兩大模塊，其一為基礎(chǔ)模塊，主要講解與學(xué)校訓(xùn)練最常用的數(shù)控機(jī)床的編程方法、操作及應(yīng)用，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，為學(xué)生上機(jī)床操作奠定良好基礎(chǔ)。其二為提高和拓展模塊，利用仿真軟件集合了各種數(shù)控系統(tǒng)界面與操作的優(yōu)點(diǎn)，可在基礎(chǔ)模塊訓(xùn)練的基礎(chǔ)上，主要講解實(shí)習(xí)機(jī)床以外的機(jī)床編程與操作方法，擴(kuò)大學(xué)生知識(shí)面，提高學(xué)生對(duì)不同操作系統(tǒng)、不同操作面板的編程與操作能力。這樣，學(xué)生在就業(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，提高他們的就業(yè)競爭力。

2.構(gòu)建多元評(píng)價(jià)體系，提高學(xué)生學(xué)習(xí)意識(shí)和自覺性。教學(xué)評(píng)價(jià)直接影響學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性和積極性，所以利用數(shù)控加工仿真軟件評(píng)價(jià)學(xué)生仿真結(jié)果時(shí)要做到：第一，合理且有一定的彈性，答案不能限制的太死，只要合理就行，如一些仿真操作中學(xué)生實(shí)施方案的可行性討論，實(shí)際操作過程中加工線路等。第二，既要評(píng)價(jià)技能操作結(jié)果，又要評(píng)價(jià)技能操作的過程。對(duì)在技能操作中學(xué)生的積極參與表現(xiàn)出來的良好個(gè)性品質(zhì)要給予充分的鼓勵(lì)、肯定、嘉獎(jiǎng)。第三，轉(zhuǎn)換評(píng)價(jià)的主客體關(guān)系。對(duì)學(xué)生在課堂上的技能操作情況及結(jié)果不僅僅由教師來評(píng)，還可以讓學(xué)生自評(píng)或互評(píng)。如加工線路的制定、某些圖樣的理解、坐標(biāo)點(diǎn)的計(jì)算，可采用學(xué)生討論評(píng)價(jià)的方式，在研討中發(fā)現(xiàn)問題，得出正確結(jié)果，學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、積極性也就調(diào)動(dòng)出來了。

3.恰當(dāng)運(yùn)用數(shù)控加工仿真軟件，充分發(fā)揮其在數(shù)控教學(xué)中的作用。數(shù)控專業(yè)教師既不能采用常規(guī)的教學(xué)模式而忽視數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的應(yīng)用，也不能完全依賴數(shù)控加工仿真系統(tǒng)而拋開實(shí)際機(jī)床的實(shí)訓(xùn)教學(xué)，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。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)只是加工過程的模擬而并非真實(shí)加工過程 ，無法替代數(shù)控機(jī)床的實(shí)訓(xùn)教學(xué)。例如，工件安裝的穩(wěn)固程度、刀具的刃磨與安裝都必須學(xué)生親自操作，才能體會(huì)實(shí)際情況；加工過程中，切削用量對(duì)加工質(zhì)量的影響、刀具磨損對(duì)加工質(zhì)量的影響，只能通過實(shí)際機(jī)床的操作加工，才能有實(shí)際感受；零件尺寸的測量，也只能通過實(shí)際量具的使用，才能熟練掌握零件的測量方法。

作為數(shù)控教學(xué)教師，一定要向?qū)W生講明白數(shù)控加工仿真系統(tǒng)加工與實(shí)際機(jī)床加工的區(qū)別。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)在加工過程中，不會(huì)出現(xiàn)撞刀、鐵屑飛濺、工件飛出等損壞設(shè)備及人身傷害事故，也正因?yàn)槿绱?，學(xué)生容易放松安全生產(chǎn)這根弦，對(duì)安全問題不太在意。一旦養(yǎng)成習(xí)慣，在實(shí)際操作中容易造成重大事故。另外，學(xué)生在數(shù)控加工仿真系統(tǒng)加工過程中，可能會(huì)產(chǎn)生自滿情緒，放松對(duì)實(shí)際機(jī)床的操作訓(xùn)練。只有把數(shù)控加工仿真系統(tǒng)與實(shí)際機(jī)床的教學(xué)與訓(xùn)練有機(jī)地結(jié)合起來，取長補(bǔ)短，我們的教學(xué)才能做到既科學(xué)又客觀，既高效又實(shí)用，教學(xué)質(zhì)量才能真正得到提高。

參考文獻(xiàn)：

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