数控加工仿真系统软件（精选12篇）

数控加工仿真系统软件 第1篇

数控加工仿真系统软件是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件。学生在微机平台上运行此软件进行仿真操作,会达到同真实设备一样的操作教学效果,可以满足大批量学生教学需求。系统还可以依据不同的客户要求进行设计,尤其适于初学者的入门训练。

1.1 数控加工仿真系统软件的优点[1]

(1)实训基地建设投入资源少,却能做到一人一机操作,有利于提高了学生实际操作能力。

(2)可以使学生达到接近实物操作的训练,并且安全可靠。

(3)能使抽象问题形象化,操作训练过程中允许出错。

(4)通过动态的仿真操作使教学过程易教、易学,教学效果显著提高。

1.2 数控加工仿真系统软件的不足

(1)参数设置具有随意性。

(2)学生无法通过仿真软件体会真实的加工环境。

(3)不利于学生严谨、认真的工作态度养成。

(4)先入为主,易淡薄安全意识。

为使学生能够独立而正确的操作数控机床打下真实的基础,在数控加工仿真系统软件环境下的实训教学,既要充分发挥数控加工仿真系统软件的优点,更要正确认识其缺点。

2 数控加工仿真系统软件环境下教学研究

采用数控加工仿真系统软件环境上机实训前,教师要以就业为导向科学地设计实训教学内容,可把实训内容分为3个模块来安排。一是基础模块:主要讲解实训教学最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、加工中心的编程方法、操作及应用,这是所有学生必须掌握的教学重点。二是提高模块:主要讲解实训教学EMENS数控系统的编程与操作,进一步加强学生对不同数控系统机床编程方法的了解与应用。三是拓展模块:学习一些目前常用的国产系统,如华中、广数等系统的编程与操作方法来拓宽学生的知识面。将数控加工仿真系统软件环境中数控实训教学模式归纳如图1所示。

2.1 运用数控加工仿真系统软件,采纳激发引导型教学方法

在数控仿真教学中,激发学生技能操作的积极性变被动为主动。首先抓住新生第一次实训,结合学科特点,介绍数控编程知识的实用价值,有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系,了解所学专业知识主要和数控编程及操作有着紧密的联系。从历届学生中挖掘具有实用价值的,能激发学习动机、学习热情和学生兴趣的典型事例,充分展现数控编程及操作的价值,使更多的学生对数控编程产生浓厚的兴趣[2]。

2.2 运用数控加工仿真系统软件,循序渐进提高数控编程与操作能力

在教学过程中一开始设计较简单的零件图样,教师先进行示范性操作,同时提醒学生认真观察,掌握操作要领。当机床的模拟切削声响起来,切屑飞溅,毛坯随着刀具的加工变成图样要求的工件后,学生的好奇心和求知欲极度膨胀,此时也恰是让学生动手操作,进行模仿的最佳时机。当学生独立完成,兴奋不已时,及时表扬学生所取得的成绩,发现学生的闪光点,鼓励学生勇于战胜自己,激发每位学生的学习自信心,挖掘学生的内在潜能。当学生激动的情绪趋于平静时,及时引导学生积极地思考,工件为什么会变成与图样尺寸一样芽机床为什么会自己加工芽这样也就顺理成章导出:机床由计算机控制,计算机由程序控制,程序是由技术人员编写的。显然,学生处在一种循序渐进的体验中学习,既激发了学生的主动性,又培养了学习知识的能力。

2.3 运用数控加工仿真系统软件,营造情景教学氛围

在教学过程中,经常有意识地设置“陷阱”:故意少编一个程序段、参数输入错误等。如发生撞刀现象,致使工件车不出,让学生自己找出失败的原因。在运用数控加工仿真系统软件教学中应创设让学生尝试“挫折”考验的情境,以此来磨炼学生坚强的意志品质,使学生体验到只有经过艰苦努力,获得的成功才更有价值,从而产生足够的自信和克服挫折的勇气。当学生真正排除了故障后,就会在“山穷水尽疑无路,柳暗花明又一村”的情感中体验学习的成就感。既获取了知识,又培养了坚韧的意志,这种经受挫折、克服挫折的教育在潜移默化中也是帮助学生增强信心的重要一环。将会让学生获益终生。

2.4 运用数控加工仿真系统软件,提高学生解决实际问题、独立工作能力

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,也不能在教学中教师唱独角戏。在上机前教师应利用数控加工仿真系统进行相关操作演示,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,遇到问题反复调试、相互探讨。有时可通过网络交互协作讨论,模拟解决实际问题。显然,学生更快更好的掌握数控专业技能的同时,又培养了学生自学能力、解决实际问题的能力、独立工作能力和团队协作能力。

2.5 运用数控加工仿真系统软件,教学中还应构建多元评价体系

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[2]:第一,合理且有一定的弹性。答案不能限制太死,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,实际操作过程中加工线路等。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,对学生在实训过程中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。就这样,运用数控加工仿真系统软件教学中构建多元评价体系,学习的主动性、积极性也就自发地调动出来了。

3 数控仿真系统软件环境中数控实训教学的改进措施

社会上需要的数控技术人才,要有扎实的理论基础又要有过硬的操作水平,即对机床操作熟练又能进行工艺分析编制加工程序,更要有一定的真刀真枪加工水平。当今,随着仿真软件的快速发展,虽然仿真软件与实际加工的差距越来越小,但是两者之间始终还有差距存在,二者不能混为一谈、相互替代。在实训教学中要扬长避短,注重发挥优势,改进不足[4]:

首先,教师应首先明确仿真软件与实际机床的区别,并引导学生进行相互比较,时刻注意这些差距,使学生认识到仿真软件的不足,并进行有针对性的训练,而不是完全依赖仿真软件。在有限条件下尽可能多进行从图纸的工艺性分析到编程加工的实操练习,利用数控仿真软件进行初期感性训练和基本程序与指令代码的练习。

其次,在应用数控加工仿真系统软件时,重视安全教育,规范化操作,让学生养成良好的机床保养与维护知识。专项进行刀具知识的系统学习,让学生正确理解刀具参数含义,进行正确选用并能掌握磨刀技术。

最后,应用数控加工仿真系统软件时,要渗透和回忆前面所学的普通机床的基本操作过程,并将二者加以比较。数控加工仿真系统软件的使用主要定在熟悉面板操作等加工过程,并且在仿真教学过程中穿插现场教学,而不能把整个实训教学活动过多地放在仿真软件训练上。

只有在教学中科学、合理、有效的利用仿真软件,将仿真训练与真刀真枪上机床操作训练有机结合起来,才能发挥仿真教学的最佳效果,使实训教学真正达到事半功倍。

4 结束语

数控仿真加工系统软件在数控技术专业教学中的作用不可低估,但也必须清楚的认识到应用时随之而来的问题,改进其不足才能实现有效利用。将数控仿真加工系统软件环境中实训教学模式加以概括总结,依据本校数控技术专业人才培养目标提出了改进措施,在指导后续真刀真枪上机床实训过程中收到了明显的教学效果。

摘要：分析数控加工仿真系统软件在数控技术实践教学中的特点,实现了教学模式的更新,为数控技术真刀真枪实训操作奠定了前期基础,有利于实训教学质量的提高和实训教学效果实现。

关键词：数控加工仿真系统软件,实训教学,教学模式

参考文献

[1]刘海庆,李叶龙,刘岩.数控仿真软件在教学中的应用特点分析[J].沈阳:农业科技与装备,2009(2):112.

[2]刘才志.数控仿真软件在数控教学中的应用之思考[J].长沙:湖南工业职业技术学院学报,2008(4):137.

[3]吴昌海.利用数控仿真软件提高实习教学效果[J].安徽:安徽冶金科技职业学院学报,2008(10):66.

数控加工仿真系统软件 第2篇

天台职业中专

周德相

【摘要】数控加工技术是一种先进的制造技术，要掌握好这种技术，数控教学必须同数控实训相结合，本文探讨了通过在实际的教学过程中，应用数控加工模拟仿真软件，激发学生学习数控的积极性，来提高教学效果和实训效果，解决了实训中存在的一些问题。

【关键词】数控加工模拟仿真、数控加工技术、理论教学、实训、GSK——980T

目前，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场急需的人才，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。

数控机床科技含量高，品种繁多、价格较高，一台数控车床通常需十来万，数控铣床则一般需二三十万，而一台数控加工中心价格更高，少则几十万多则几百万。作为中职学校，就一个班五十人来说，则至少需投入同种机床10几台，才能展开正常的实训教学工作，所以投入至少上百万，同时数控机床的实训消耗多，成本高，比如刀具、工件材料的消耗，每生少则也需好几十元。所以数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，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。

一、数控加工仿真系统在教学中的应用

1、数控加工仿真系统的选用

数控加工仿真系统的软件形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求。我们选用的是上海宇龙数控仿真系统，该系统拥有目前国内大部分的数控系统，包括ＦＵＮＡＣ、ＳＩＭＥＮＳ、ＰＡ系统、广州数控、华中数控、大森数控等，是一种集各种系统于一身的富有价值的教学辅助工具。它可以实现对数控车床、数控铣床和数控加工中心加工零件全过程的仿真，其中包括机床选择、毛坯定义、夹具刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能。

2、数控加工仿真系统的应用方法：

如何运用这套软件进行教学呢，我们在教学中主要从以下几个方面进行探索与实践。

(1)灵活应用教学方法，课堂教学中变学生被动学习为主动学习

现在，大部分学习基础好的学生依然选择读普高，就读职高的基本都是学习成绩、学习习惯较差的三类生，对于这部分学生，教师的要展开有效的教学工作很困难，传统的教学方式已很难使学生接受，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。而利用上海宇龙仿真系统平台进行教学，并娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学中真正体现学生为主体，突出显示学生动手动脑的活动，变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法下手的问题进行引导、讲解。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与技巧。(2)恰当运用数控加工仿真系统，充分发挥其课堂教学中的作用

教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，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。

数控加工技术是理论、实践性均很强的课程，它应该是在已完成其它专业基础理论教学、专业教学。教学中应妥善安排该课程课堂教学与上机仿真教学的课时比例，一般为1：1。教师在数控加工技术的课堂教学中应重点解决编程方法并进一步强调在编程中工艺问题的处理，学生上机则利用数控加工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，每次上机学生都有明确的课题，在上机前教师应利用多媒体教学进行操作演示，并在学生上机中进行巡回指导，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，又培养了学生自学能力、解决实际问题的能力。

(3)科学安排教学内容，循序渐近掌握数控编程与操作技巧

结合本校实际情况（拥有GSK980T数控车床一台、浙大晨光数控车、铣各一台，华中数铣一台，线切割一台）和本地区数控加工的发展情况（以FANUC数控车床和数控铣床为主，另有小部分的华中，西门子等系统），在教学过程中教学内容的安排分为三个模块。第一模块为基础模块，在重点讲解与训练常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的基本编程方法、操作及应用，这一模块是编程基础教学，也是教学重点，为后面学习GSK980T系统和华中系统打好基础，虽然系统不同，但在编程方面的常用指令和格式是一样，要使学生在以后实习和工作中能灵活应用，所以必须使学生熟练掌握，灵活应用基本编程指令；其二为实训提高模块，重点在GSK980T数控车床和华中数控铣床上展开，通过仿真与实际操作相结合，使学生掌握这两种系统的车削和铣削加工，编程以及线切割加工编程，然后通过数控实训使学生切实掌握数控加工技术；模块三为理论拓展模块，主要通过模拟仿真，使学生接触不同类型的数控系统的编程，如西门子系统、大森系统等。此模块，在教学中根据实际情况安排教学，拓宽学生的知识面，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。经过这种训练后上岗，学生反映所看到的数控操作面板都已熟悉，能够信心十足的面对所操作的数控机床，较快适应所从事的工作。(4)探索新的测验、考试方法，正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性

上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主，平时教师通过对学生保存的操作记录和零件进行打分，及时登记成绩。考试可采用理论考试、模拟仿真与实际操作相结合进行，比例为3：3：4，避免以往只会理论，不会操作的纯理论的书面考试。同时又更加注重了实际操作的要求，将更多地、客观地关注学生在整个学习过程中的学习效果。所选测试题应与课堂教学、上机应用数控加工仿真系统的练习要求相适应，来提高学生的学习意识、学习热情，学习的自觉性和自信心。教师在教学中有明确的教学目的，逐个系统、逐种机床进行讲解及安排练习，因人施教，因材施教，恰到好处。

二、数控加工仿真系统的应用效果存在的问题及解决的方法

1、数控加工仿真系统的应用效果

（1）应用数控加工仿真系统可以极大地提高学生的学习兴趣

在引入数控加工仿真系统应用软件之前，数控加工技术课程的理论教学与其他课程教学模式相同，主要是课堂教学，学生对自己所编的程序正确与否是通过教师批改作业来知晓的。这种方法教师检查程序需逐个程序段进行查阅，内容多而十分麻烦，一些在数控机床上常常无法运行的编程错误也不易查出，而这些问题的解决在实际数控编程中是十分重要的。至于数控操作问题，在黑板上讲各按键的作用、名称与使用更是一件费力不讨好的事，习者枯燥，教者乏味。引入数控加工仿真系统进行教学以后，学生所编程序可以直接在计算机数控加工仿真系统的模拟加工演示，对程序编写和书写的错误能直接看出，机床操作面板的使用与零件的加工过程也和实际加工情况十分相似，学生可以从任意角度观察数控机床加工过程，毛坯加工为成品的过程历历在目，直观形象，便于学习与掌握，编程与操作的作业可以直接在计算机上检查，每次有检查，次次有结果，使学生对这门课程有了浓厚的学习兴趣，常常是刚上完这一堂课又急切地盼望着下一堂课的到来，甚至提出增加课时，学生的学习主动性与积极性大为提高。同时在教学过程中也尝试采用分组讨论的教学方法，通过学生之间对编程，操作的讨论，进一步掌握数控编程技巧，培养了学生的团队合作精神。

(2)应用数控加工仿真系统可以降低技能训练成本提高训练效率和安全性 数控机床是一种较为昂贵的机电一体化的新型设备，如果初学时就让学生直接在数控机床上操作，可能出现撞坏车刀、损坏工件与机床、浪费材料等现象，甚至因操作失误对学生造成人身危害。引入数控加工仿真系统后，可以大大降低训练的消耗，同时也解决了学生多，机床少，教师少的现实问题。通过前期的模拟仿真练习，后再进行几次实际操作就能达到事半功倍的效果，大大提高了实习效率降低了实习成本。

2、数控加工仿真系统在应用中存在的负面效应及应对的方法

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。如果教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，我们应拿出切实可行的应对的方法。

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。因此，学生在应用数控加工仿真系统进行编程与操作训练时，往往容易忽视切削用量的选择、数控刀具的选用、零件的装夹方法，而这些程序一旦应用在实际中便可能出现打刀或影响实际零件的加工质量、降低生产效率等问题；对此教师应引起足够的重视。可以通过在应用数控加工仿真系统对学生进行初期训练前，学生已进行数控机床和通用机床加工认识实习及通用机床的实训，学生已学会刃磨车刀，熟悉机床加工的各种方法及切削用量的选择技巧，已建立了较为扎实的机械加工的感性认识，同后阶段的实际数控机床的操作训练、综合课题的强化训练，以及毕业前的到对口企业的数控机床实习来解决，方可弥补应用数控加工仿真系统进行教学的这一缺陷。

其次，我国的数控加工仿真系统软件的设计与应用尚处在刚刚起步的阶段，与国外一些较为成熟的职业技术教育数控加工仿真系统软件相比还有一些差距，仍有不少亟待完善之处，有些指令无法执行，有些功能同实际机床有些许出入，比如我们在教学过程中碰到过GSK980系统对刀时跟实际机床有一些不同，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，在利用数控加工仿真系统软件进行技能训练时容易使学生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。个别学生甚至趁老师不注意上网或玩电游。这就要求数控实训教师提高管理能力和教学水平，合理分组科学安排应用数控加工仿真系统软件进行技能训练的时间，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。

数控加工仿真软件在教学中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，我们正确发挥其在教学中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。

参考文献：

1、《数控设备与编程》

主编

杨仲冈

高等教育出版社

2、《数控加工技术》

主编

朱鹏超

高等教育出版社

3、《机械制造工艺基础》

中国劳动保障出版社

4、《教育学》

南开大学出版社

数控加工仿真系统软件 第3篇

关键词：数控加工 数控仿真软件

数控仿真软件是一款在计算机设备内完成数控操作加工仿真的现代化专业性软件，能同时展开刀具轨迹与机床运动的仿真。数控仿真软件通过三维显示与虚拟现实技术，使数控加工整个流程的模拟达到相当逼真的程度，进而检验加工环节里可能存在的不足。利用微型计算机的数控加工实验教学系统，可为学生知识的学习提供更真实的数控机床操作编程加工环境，可降低实际上机操作时因误操作而带来的机床与工件毁坏几率，进而提升课堂教学质量与学生实际工作能力。

一、数控仿真软件在数控加工技术教学中的作用

第一，通过数控仿真软件能够弥补设备与师资缺乏，增强学生动手实践能力，对学生技能操作熟练程度的提升更有利。利用仿真软件展开模拟操作，可为学生提供更多的实习机会，缩短新授知识转变为技能的周期。如一个班级中约有30个人，3台机床，平均每台机床约10个人，每次实习时间约3小时，而每个人的实际操作时间仅有18分钟，在如此短暂时间内，很难达到预期的效果。若我们利用每所学校均有的微机室，将3小时换作与实际机床基本相同的仿真操作的话，可保证所有学生均有足够时间来动手，提升操作熟练程度，为下一步实际操作做足准备。

第二，提供了多类机床与多类系统。现今数控机床的种类与系统厂家相当多，教学时可结合需要选择对应机床与系统完成对学生的授课，增强了学生对不同数控系统与不同数控机床的适应能力。

第三，通过数控仿真软件可更好结合理论学习，实现同步教学。若通过仿真软件一边演示一边教学，借助车刀与工件运动来显示指令轨迹，学生更易理解，还可亲手操作以加深认识，理论与实践相互融合，增强了教学质量。

二、数控加工技术课程的数控仿真软件教学要点

1.引导学生正确选用数控加工仿真系统，提高教学质量

数控仿真软件可通过计算机把所编制程序，在二维图或三维图的基础上通过动态方式把整个数控加工过程更生动地展现出来。现今有影响力、有代表性的数控仿真软件包括上海宇龙、斯沃仿真、南京宇航等。但具体选择哪种仿真软件，还应综合分析仿真系统里操作面与实训教学机床的匹配性，保证仿真系统里所用到的数控系统应与教材教学选择的数控系统或机床相符，并考虑数控仿真系统功能是否满足教学要求与仿真软件及CAD/CAM软件配套性，如通过CAD/CAM软件后置处理所生成的程序可否调入仿真系统进件虚拟加工，在仿真软件运行验证符合要求的程序可否在真实机床里加工等。笔者学校在实际操作中选用了上海宇龙数控仿真软件，软件基本可兼容目前国内已有的大部分数控系统，如FANUC、SIEMENS、广州数控等。仿真软件完全模拟真实的数控机床操作，能清晰仿真整个数控加工环节。学生在学习过程中能够更快速地了解数控机床编程与操作技能。

2.科学应用仿真软件，增强学生学习兴趣

过去在黑板上讲授不同按键名称、作用与操作方法，实质上是一件费力不讨好的事，学习者感觉枯燥，教师也乏味。但若将数控仿真软件用于数控加工技术课程中，学生所编程序能够直接在计算机数控加工仿真软件中进行模拟加工演示。由于机床操作面板的使用及零件加工过程均与实际加工情况类似，学生可从任意角度了解、掌握数控机床加工过程，毛坯加工变作成品的过程真实形象，更利于知识点的掌握。利用数控仿真软件，基于学生学习中遇到的各种困难及问题给予讲解、引导、示范操作，可以克服所有的学习困难，解决问题，增强学生学习兴趣。此外，数控仿真软件再先进，终究不是真实的，数控系统种类多，统一数控系统应用于不同厂家生产的数控机床上，实际操作中也存在诸多差异，研发人员无法全面掌握这些具体细节，仿真软件产品会出现一些与真实机床不同的感觉。教师还应为学生清楚讲述软件与实际机床不符之处，并结合机床真实情况为学生展开针对性教学，以免让学生出现误解，不利于将来机床编程与实操。

3.合理安排教学内容，循序渐进掌握数控知识

数控加工技术课程教学中应合理安排教学内容，在教学前将知识点给予有效安排，大致分作三个模块，即基础模式、提高模块与拓展模块。首先，基础模块重点讲述训练中常用到的FANUC数控系统相关数控车床、数控加工中心编程方法、操作及应用知识，该模块属于教学基础，也属于教学的重点，要求学生务必熟练掌握，并能做到知识的灵活运用;其次，提高模块重点讲述并训练SIEMENS数控系统相关三种机床编程与操作，增强学生在不同数控系统下进行不同数控机床编程的操作能力与理解能力;最后，拓展模块重点讲述国产数控系统里的华中数控系统与广州数控系统里的数控车床编程及操作技巧，拓宽学生知识面，增强学生对不同操作系统、不同操作面板的编程及实践操作能力。唯有如此，学生方可更牢固地掌握各种数控加工知识，步入社会后能尽快适应岗位工作要求，提高工作能力。

4.仿真软件学习与机床实际操作训练同时进行

数控仿真软件不仅可用于数控加工技术课程教学中，还可作为数控操作技能训练辅助工具。教师应摆正数控仿真系统在教学中的位置，不可让学生养成一味依赖数控仿真软件的习惯，而忽视了机床实际操作练习的重要性。教师需结合课程总共的学习时间，科学分配仿真软件学习与机床实际操作训练二者的时间比例，充分认识到数控仿真软件的应用优势主要体现在入门基础训练上，而学生实践操作技能的提升关键还是要通过大量的机床实际操作训练。学校需合理制订教学计划，在数控仿真软件课程学习前，就先组织学生到附近工厂实习，让学生对各类加工方法有更深的感性认识。同时，数控机床课程与数控加工工艺课程也应安排在数控仿真软件学习训练前，让学生掌握更多机床操作方法、加工方法与切削用量选择方法，更利于学生理解与掌握数控仿真各环节要点，进而让数控仿真软件真正在数控加工技术课程中发挥作用，达到“砍柴不误磨刀功”之效。

总之，数控仿真软件将逐渐变成我国数控教学中的主要手段，不但能够解决占用过多实验设备时间的问题，还可提升学生对数控加工的认识，还可为学生提供检验自行编写程序正确性的有效手段。不过，把数控仿真软件应用于数控加工教学里也有诸多不足，在应用过程中还应不断改进与完善，使其更好为数控教学服务，提高教学质量，为社会培育出一批批实践能力强的新型数控人才。

参考文献：

[1]丛娟，丛树林.基于数控仿真软件的数控加工工艺与编程课程改革[J].辽宁高职学报，2011（3）.

[2]王芊.有效提高学生实践能力的途径——仿真软件在数控技术专业教学中的应用[J].包头职业技术学院学报，2009（1）.

[3]王丹，陈存银.数控仿真软件在数控编程与加工项目化教学中的应用[J].机械工程师，2014（2）.

数控加工仿真系统软件 第4篇

随着数控机床的广泛使用,企业不但需要数控机床的操作人员,更需要数控机床维护和维修人员。数控机床维护和维修人员不但要掌握数控机床的基本操作,更需要掌握数控机床的装配、调试和参数设置的基本技能,而数控原理与系统就是培养这种技能的一门专业课程。这门专业课涉及的知识面广,理论性强。如果采用传统的教学方法,往往是习者枯燥、教者乏味。如何激发学生的兴趣、提高教学的效果呢?解决方案有两个:一是进行现场教学,十几位甚至更多学生听一位老师讲解,教学效果较差[1]。二是引入数控维修仿真软件,实践证明这是一种可以调动学生学习积极性、改善教学效果的途径。

二、数控维修仿真软件简介

数控机床维修仿真软件依据最前沿的专业原理,采用最先进的计算机仿真技术,对数控机床的装配、调试、排故等过程进行模拟,是一种经济、可靠、有效的工具[2]。当前国内较为流行的有南京斯沃、宇航和广州超软等公司生产的仿真软件,我院采用的斯沃数控维修仿真软件,此软件向用户提供了机床模型、电气、故障与诊断三大模块,教学中恰当地应用此软件,可以使学加深对抽象的机床结构、数控系统的组成与连接、参数配置的理解,培养学生的操作技能。

三、数控维修仿真软件在教学中的应用

数控原理与系统的教学可分为理论教学与实习教学,下面从这两方面介绍仿真软件的应用。

(一)理论教学中的应用

为了充分发挥仿真软件的作用,提高教学效果,理论课教学最好在多媒体教室进行,借助投影大屏幕,直观、形象展示教学内容。下面从课程的引入、数控装置的介绍、主轴驱动系统的讲解三个方面说明仿真软件的使用。

1. 课程的引入。

课程的引入的目标主要是引起学生的兴趣,激发学生的探究新知识的热情。一般的教学方法是:在黑板上画出主轴、工作台的示意图,老师对照示意图通过设问引入新课。这种方法很难达到相应的教学目标。借助数控仿真软件引入新课,教学效果将大大改善。

启动斯沃数控维修仿真软件,用鼠标左键点击“机床模型”和“机床整体”图标,依次选择机床中的各个部件,完成数控铣床的装配过程,如图1所示。老师提出问题:主轴的旋转和工作台的进给是数控机床加工工件的前提条件,数控机床的哪个部门控制主轴和工作台的运动,又是如何控制的呢?要了解这些问题,大家必须学习新的一门课程:数控原理与系统。

通过仿真软件引入新课,首先,可以复习数控机床的知识,通过演示数控机床的装配过程,引起学生对数控机床知识的回忆;其次,可以激发学生的兴趣,当以三维的形式演示数控机床的结构时,学生的新奇感瞬间极度膨胀,提高了求知的欲望。

2. 数控装置的介绍。

一般来说,数控装置的讲解有两种方法:一是让学生看书上的数控装置图,老师逐个介绍各个接口;二是老师在黑板上画数控装置的接口草图,对照草图进行讲解。第一种教法,学生容易跟不上教师的讲课步调。第二种教法,老师的画图负担很重,学生面对枯燥的示意图,提不起学习的兴趣,教学效果也不理想。数控仿真软件的出现,解决了这个难题。

教师首先简单介绍数控装置的地位、作用及分类,同时指出西门子802C是一种常见的数控装置。然后启动仿真软件,点击“电气”图标,进入电气模块,再点击工具栏中的“变频器实验”图标,把操作区中的除数控装置以外的元件全部删除,如图2所示。

对照数控装置的仿真照片,教师根据功能介绍各个接口的名称及功能,分析有些接口的引脚名称及作用。

这种教学方法直观、形象、易教易学,改变了人们对“接口难讲难学”的传统认识,是进行接口教学一种行之有效的方法。

3. 主轴驱动系统的讲解。

主轴驱动系统模块分为两个任务:一是主轴驱动装置的面板和接线端子,二是主轴驱动系统的连接。

(1)主轴驱动装置的面板和接线端子。主轴驱动装置分为模拟量控制的主轴驱动装置和串行数字控制的主轴驱动装置,变频器是一种常见的模拟量控制的主轴驱动装置,对变频器的传统的教学方法是:在黑板上画出主轴驱动装置的面板和接线端子,对照黑板上的示意图,介绍面板上的按键、接线端子的名称和功能。这种讲法一般要提前画示意图,增加了老师的负担,学生感觉抽象、不知所云,时间长了,容易产生厌学情绪。如果引入数控仿真软件,情况将截然不同。

启动数控维修仿真软件,依次点击“电气”和“变频器实验”,进入变频器连接实验,点击“拾取”按钮,选择界面上除变频器以外的元件,点“删除”按钮,可获得变频器的仿真图像,如图3所示。对照仿真模型,介绍变频器面板、接线端子。这种教学方法使了解了接线端子在实际中的作用,提高了学习的主动性。

(2)主轴驱动系统的连接。主轴驱动系统可分为模拟量控制的主轴驱动系统和串行数字控制的主轴驱动系统,中低档数控机床采用模拟量控制的主轴驱动系统。对模拟控制的主轴驱动系统一般的教法是:首先以框图的形式在黑板上画出组成元件,然后把各元件用粉笔连接起来,边连接边介绍,虽然老师很辛苦,但学生却感到索然无味。如果把仿真软件和教学相融合,教学效果将大为改观。

启动数控维修仿真软件,进入变频器实验,先介绍组成元件名称,再介绍接线端子和接口,最后利用工具条中“连线”按钮,把各元件依次连接起来,如图4所示。

这样的教学方法,使老师从繁重的画图负担中解放出来;通过元件的仿真照片及元件间的动态接线,激发了学生做实验的冲动,为后面的实训教学做好了铺垫。

进给伺服系统、冷却系统的教学方法与此类似,这里不再赘述。

(二)实习教学中的应用

在仿真软件的实习教学中,我们采用项目教学法,项目教学是以真实的或模拟的工作任务为基点,让学生利用各种校内外的资源及自身的经验,采取“做中学”的方式,通过完成工作任务来获得知识与技能。[3]

下面以进给伺服驱动系统的项目为例介绍这种教学方法。

1. 准备资料.斯沃数控维修仿真软件、维修软件实习手册、实习指导书、配备50台电脑的计算机机房。

2. 布置任务。

(1)分析进给伺服系统组成。

(2)对进给伺服系统各元件进行连接。

(3)配置机床参数和伺服驱动器参数。

3. 学生实施任务。

学生通过相关资料,了解进给伺服系统的组成部件,启动数控维修软件,把进给伺服系统所需的各元件拖到操作区,利用“接线”按钮,连接各元件。合上电源、低压断路器的开关,选择数控装置802C,点击“调试”按钮,输入相关参数。把鼠标移到伺服驱动器上,点右键选择“调试”按钮,根据操作说明输入伺服驱动器相关参数,如图5所示,在学生操作过程中,学生之间可以互相讨论,共同提高,教师要来回巡视,了解学生遇到的困难,及时予以解答。

4. 结果评价。

评价采用学生互评和教师评价相结合的方式。首先让学生之间互相评价,这样可以突出学生的主体地位,调动学生的学习积极性,提高其参与意识。然后由教师进行评价,其评价方法是:如图5所示,教师点击“+X”、“-X”按键,若X轴伺服电动机旋转,说明X轴的伺服连接及其参数配置正确,否则说明有误;同理可以检查Y、Z轴伺服连接及参数设置。

四、结语

数控原理与系统的教学中引入数控维修仿真软件,通过形象生动的仿真照片及动态连接,激发了学生的兴趣,调动了学生的学习积极性;通过连接系统和配置参数,锻炼了学生的操作能力,培养了分析问题和解决问题的能力。运用数控维修仿真软件进行辅助教学是一种投资少、见效快、效率高的教学方法。

摘要：针对学生对数控原理与系统缺乏兴趣、教学效果不理想的情况,提出了利用数控维修仿真软件进行辅助教学的教学模式,从理论教学、实习教学两个方面探讨了仿真软件的应用,该教学方式有助于调动学生的学习积极性,提高教学效果。

关键词：仿真软件,系统连接,参数配置

参考文献

[1]蒋校辉,李建明.论数控仿真软件教学改革[J].湖南工程学院学报,2012,22(2):118-121.

[2]陈新国,刘宏伟.仿真软件在数控机床维修中的应用[J].机床与液压,2010,38(13):171-173.

数控仿真软件在实训中的应用论文 第5篇

数控仿真软件在实训中的应用论文【1】

摘要： 本文着重探讨如何合理有效地利用好实训时间，让学生在短期内掌握数控编程和操作的基本理论和实践知识，结合本校数控实训经验，探讨了数控仿真软件在数控实训中的作用和使用方法。

关键词： 数控实训;工程实训;数控仿真软件;数控教学

0 引言

随着科学技术的发展和经济的市场化，高校人才培养的理念也发生了根本性的转变，着重强调素质教育。

数控编程是一门对科学思维和实践操作能力要求很高的实训内容，如果仅仅通过单纯的理论教学和实践上机操作，容易使初学者感到抽象、难学，再加上学生知识结构、学习习惯等诸多不利因素[2]，无法有效地利用工程实训的有限时间，掌握数控机床的编程和操作技能。

在统观传统数控教学的优缺点的基础上，我们发现，引入数控仿真软件可以避免传统教学的缺点，让学生在数控实训有效的时间内，在数控机床数量有限和指导教师人数有限的条件下，通过理论教学、实践操作和仿真软件交互使用的这一教学方法，可以提高教学效果，促进学生学习的兴趣和动力，保证了教学的安全，取得了良好的教学效果。

1 传统数控教学特点

在传统的数控实训中，因为数控机床的数量有限，指导教师的人数也有限，导致一般是10-15人左右围聚在一台数控机床旁边，听老师讲解数控机床具体操作方法，导致大多数学生因无法看到数控机床具体操作面板，而无法认真听讲或者听课效果很差。

由于数控机床属于昂贵设备，学校购买数控机床的数量有限，教师人数有限，指导学生单独上数控机床操作的时间受限，并且数控机床的错误操作容易引起安全事故的发生，因此，使用传统的数控教学方法进行的数控实训效果很差，学生无法在有限时间内达到高校数控实训的目的和要求。

2 数控仿真软件在数控实训中的应用

2.1 数控仿真软件 数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术。

该技术面向实际生产过程的机床仿真操作，加工过程三维动态的逼真再现，能使每一个学生，对数控加工建立感性认识，可以反复动手进行数控加工操作，有效解决了因数控设备昂贵和有一定危险性，很难做到每位学生“一人一机”的问题，在培养全面熟练掌握数控加工技术的实用型技能人才方面发挥显著作用[3]。

数控仿真软件是应用计算机的编程和建模，将加工过程用二维图形或者三维图形的动态形式演示出来的软件，使在传统数控教学中，需要数控实验室或者实习工厂才能完成的大部分教学演示功能在虚拟软件环境中就能实现，使数控教学模式变得更加灵活、方便。

2.2 数控仿真软件在数控实训中的作用 数控仿真软件在数控实训中的使用，改变了传统的教学方式，对数控实训的效果有重要的影响，主要表现在以下几个方面。

①数控仿真软件可以模拟真实数控机床加工，使数控实训教学变得生动形象，易于理解学习。

数控仿真软件提供了多种数控仿真系统，可以全面仿真加工的整个过程，学生可以多方位了解数控机床结构，通过仿真软件的模拟加工，掌握实际数控机床的操作方法。

②数控仿真软件提供了学习数控机床操作的安全平台，避免了数控机床操作时易于发生的安全隐患。

在使用数控仿真软件进行加工时，所有的加工都是在虚拟环境中进行，不会因为学生的错误操作引起人身安全问题，也不会损坏机床。

③数控仿真软件的使用可以节省教学设备的投资，减少材料的消耗。

如果按照传统的方法来进行数控实训，学生在操作的过程中要消耗大量的材料，并且集中实训期间，连续40天，每天都有学生参加数控实训，数控机床的保养和维护无法满足需要，如果一台机器运转不良，将会导致整个数控实训受到严重阻碍。

在数控实训中如果引入数控仿真软件，可以避免机器长期运转得不到维护的问题，也可以减少原材料的消耗。

仿真软件一般都是绿色软件，不用安装，只要有一台普通的电脑，就可以安装使用。

学生可以在机房练习，也可以在自己的电脑上练习，节约了学生学习的时间，提高了学习的效率。

④仿真软件可以激发学生学习数控编程和数控机床操作的动力。

学生在使用数控仿真软件中，可以通过直观形象的加工过程，增加学习数控机床和编程操作的动力，激发学生的自信心，挖掘学生的内在潜力。

2.3 数控实训中要把数控软件和传统教学相结合

2.3.1 传统数控实训方法 在以往的数控实训中，我们的数控实训开展方法是，教师在课堂上讲解数控编程的基本方法，要求学生学完数控编程之后提交一个手工编程的程序。

学生在数控车间学习数控机床的原理和操作方法，这一项要求学生能够用给定的程序完成一个简单零件的加工操作。

传统的数控教学方法在执行过程中，学生感觉学习枯燥、单调;在编写数控程序提交给教师中，增大了教师的工作量;在机床操作实训中，学生因为对刀失误或者忘记关舱门等失误，导致安全问题频出，教学的效果不是很理想。

我校工程训练中心在数控实训中根据传统教学方法的不足，经过认真分析问题原因，参照兄弟院校成功的经验，多次修改我校数控实训的教学方法，并根据本校学生实训的特点，把传统的数控教学方法和仿真软件进行结合，使得学生在短期的数控实训中，快速掌握数控编程的基本原理和数控机床的基本操作，取得了良好的教学 效果。

2.3.2 仿真软件和传统教学有效结合的教学流程 针对学生实训时都是集中实训，数控实训的时间一般是2天。

在这个前提下，学生开始学习数控机床的基础理论知识，内容主要包括学生实训所要用到的数控机床的编程方法。

通过数控编程理论知识的学习，要求学生掌握自己将要使用的数控机床的数控编程方法。

学生在学习期间有不明白的地方，可以找老师咨询，也可以自己查阅我们编写的《机械制造技术实践》中关于数控编程部分的内容。

在学生掌握了基本的编程方法之后，学生开始在数控车间学习机床操作，实训教师会给学生讲解数控机床的面板和操作方法，主要讲解如何对刀，学生在教师的指导下，练习对刀。

因为对刀是数控加工中非常重要的一部分内容，所以要求每个学生都在机床上练习如何对刀。

经过前面的学习，学生已经具备编写数控编程软件的能力和数控机床的基本操作能力，很多学生因为看到仿真软件可以快速加工出零件，对数控仿真软件操作产生了兴趣，已经开始想自己设计加工零件了。

这时，教师对学生加以引导，让学生观看以往同学设计的零件图样，启发学生自主设计零件图样，激发学生的创造力。

学生在模拟仿真加工后，可以提交自己仿真加工完成的作品给老师，教师可以对学生作品评分，并挑选部分设计加工得比较好的零件，组织学生在数控车间里使用数控机床进行实际加工。

2.3.3 教学效果 在把仿真软件和传统的数控教学相结合进行数控实训后，我校的数控实训避免了以往数控实训中出现的问题，数控仿真软件本身的优势极大地调动了学生学习数控编程的积极性，在每次实训中，学生都很积极主动地设计和加工，独立完成数控实训的要求。

针对我校集中实训的特点和要求，教学效果明显提高。

3 总结

虽然仿真软件有很多优点，但是也有一些不足之处，比如，学生在选择工艺参数时都很随意;学生多次错误操作导致软件系统出现问题;学生的安全意识降低等等。

我校数控实训把数控仿真软件和数控实训结合在一起，还处于尝试阶段，该教学方法改善了传统数控教学的弊病，提高了数控实训的教学效果。

在实训中，我们要努力扬长避短，发挥数控仿真软件的优势，有效合理地把数控仿真软件和数控实训结合起来，提高数控实训的教学质量。

参考文献：

[1]王彦章.数控仿真软件在数控教学中的应用[J].科技创新导报，(15).

[2]潘应晖.数控仿真软件教学应用探讨[J].武夷学院学报，2011(2).

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

数控仿真软件在数控培训中的应用【2】

【摘要】数控机床属于高科技产品，品种多、价格高，一般学校很难承受此种消耗和投入，为此数控仿真软件的应用在实际教学中比较广泛。

与传统的教学相比，该软件操作方便，不但提高教学质量，而且加快数控技术人才的培养速度。

【关键词】数控机床;数控仿真;教学质量

仿真技术是一门多学科的综合性技术，它以控制论、系统论、相似原理和信息技术为基础，以计算机和专用设备为工具，利用系统模型对实际的或设想的系统进行动态试验。

仿真是一种有效的方法，可以减少风险，缩短设计和制造的周期，并节约投资。

数控加工仿真软件是利用计算机来模拟实际的加工过程。

在数控机床教学过程中使用仿真软件，可以验证数控加工程序的可靠性，减少毛坯的损耗，提高了学习的效率。

一、数控仿真软件简介

数控仿真加工是应用计算机技术对数控加工操作过程进行的模拟加工。

国内广泛应用的数控仿真软件主要有上海宇龙、南京宇航和斯沃、北京斐克、广州超软等。

其中上海宇龙数控仿真软件在各大院校和培训机构应用最为广泛。

我校就是采用的上海宇龙数控仿真软件，其特点主要有：

(1)提供了多种机床和控制系统。

(2)具有丰富的刀具材料库。

(3)机床操作全过程仿真。

软件可以仿真机床操作的整个过程：毛坯定义、工件安夹、压板安装、安装刀具、机床手动操作、自动加工、模拟走刀路线等。

(4)具有灵活的考试系统和师生互动交流窗口。

学生遇见问题时也可以直接通过交流窗口，进行提问。

数控加工仿真系统软件 第6篇

【关键词】《数控车床实训》 数控加工仿真软件 实践运用

教学实践证明，数控加工仿真软件在《数控车床实训》教学中起到的作用非常大，改变了传统的教学方式，使抽象的问题变得形象化。下面介绍数控加工仿真软件在《数控车床实训》课堂中的运用。

一、数控加工仿真软件在《数控车床实训》课堂中实践应用的优点

（一）解决了部分职校数控机床设备少的问题

数控加工仿真软件具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，可以进行数控编程的教学，能够完成整个加工操作过程的教学。例如广西桂林农业学校数控车床有10台，然而2010级学生分有2个数控班，每个班级平均人数30人，轮流实操，未轮到的同学可以通过仿真加工熟悉操作流程、校验程序，模拟走刀轨迹是否正确。如果仿真加工编程轨迹、对刀正确了，再把编程输入到数控车床，完成加工操作，这样就节约了实操时间，使得每位学生都有足够的时间实操，解决了数控设备少的问题，取得了事半功倍的效果。

（二）使用数控加工仿真软件模拟机床加工过程具有安全性

如果学生没有使用过仿真软件，在刚开始上数车实训课时，老师给学生讲生产的安全、机床的使用注意事项、机床操作面板使用、对刀等，加上数控机床设备昂贵及数量较少，对于初学者来说会有些压力，他们担心学不会，不敢碰机床，怕弄坏机床，怕操作失误伤到自己或者伤到别人等。为了解决这个问题，我校利用数控加工仿真软件，结合数控车床实训一起上课，在学生进行数控车床实训之前，教学生在计算机上使用数控加工仿真软件熟悉机床操作面板、对刀、功能指令、走刀轨迹等操作全过程。学生在编程时如错了或出现撞刀、夹具损坏等现象，也不会造成经济损失，可以重新在软件里换一个，继续再做。学生通过仿真软件大胆尝试各种加工方法，消除了畏惧心理，提高了学习兴趣。

（三）利用数控加工仿真可以创造一个良好的实训课堂情境

良好的实训课堂情境能够培养学生的自主学习能力、创新能力、实践能力和发现问题、解决问题能力，数控加工仿真可以使加工过程变得形象化。在实训课堂中，让学生将实际操作和仿真结合一起完成工件的加工，自由地在软件上编程加工，从中发现问题并解决问题，大胆尝试复杂工件的模拟加工。如果仿真加工无误，就可以在机床上生产实践，不仅节约了生产加工时间，还大大增强了学生的成就感，丰富了实训课堂，给实训课堂营造了浓厚的学习氛围。

二、数控加工仿真软件在《数控车床实训》课堂中的运用举例（以G71指令仿真加工为例）

（一）使用G71指令编程加工工件，编程如下

O1234；

T0101；

M03S500；

G99G0X30Z2；

G71U1R0.5；

G71P1Q2U0.6W0.1F0.1；

G0X100Z100；

M30.

（二）仿真加工过程：打开数控仿真加工软件——输入编程——装刀、装毛坯——对刀——加工

通过G71指令编程仿真加工，学生可以熟悉操作面板，学习机床的对刀过程、编程程序的输入、G71指令的走刀轨迹等模拟加工的过程。仿真加工软件为初学者学习实际操作机床提供了入门指导。

三、使用数控加工仿真软件的注意事项

有些人盲目地认为学好数控加工仿真就可以代替数控机床操作，而忽视了数控加工仿真是虚拟的。例如数控加工仿真不用打开冷却液加工，没有涉及切削量、刀具材料、进给速度、主轴速度等影响加工质量的参数，而实际操作加工质量跟这些参数密切相关。另外，数控加工仿真操作具有安全性，不会危及人身及机械的安全，所以利用数控加工仿真软件优点的同时，要增强学生的安全意识，在实际操作机床上课时，要向学生强调关于机床的危险操作。仿真软件只是辅助教学的一种手段，不能完全替代实际机床操作过程。

四、结束语

数控加工仿真在数控车床实训的教学过程中起了很大的作用，对初学数控车床操作的学生来说帮助很大，可以学习对刀、输程序、校验程序，清楚地观看加工轨迹，尝试不同的加工工艺过程等模拟加工过程，能够提高学生的学习兴趣。但是数控仿真软件学习得好，未必实际操作就好。数控加工仿真软件测量工件直径、长度尺寸是自动测量的，而实际操作过程中要使用游标卡尺、千分尺测量，区别是很大的。只有实际操作，加工产品质量有保障，才能培养出优秀的技能型数控人才，实际操作机床加工出来的零件才是真正的产品。实际操作安全问题及加工参数设置等需要注意的问题，仿真加工都不需要。因此，在实际的操作过程中，适当地运用仿真加工软件，对学习数控机床操作的帮助很大。

【参考文献】

[1]周金元.数控加工仿真系统在数控教学中的应用探析[J].鄂州大学学报，2009（02）：74-77.

数控加工仿真系统软件 第7篇

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、机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, COLORDE-FINATION and MACHINE三大部分组成, 其中MA-CHINE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。

摘要：利用CATIA与VERICUT软件进行联合建模, 展开对三坐标加工仿真系统的开发工作。并通过对VER-ICUT的原理分析, 介绍了如何在仿真软件VERICUT中进行机床建模。

关键词：仿真,建模,原理分析

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.

数控加工仿真系统软件 第8篇

在众多三维造型设计软件中,CAXA制造工程师由于其集三维设计、虚拟仿真加工、自动生成G代码等功能于一体,尤其在模具制造方面,其独特的功能优势更加突出。现以一个吊钩锻模曲面为例,分析曲面在CAXA ME环境下的三维造型设计、自动编程及仿真加工过程中的优势与亮点。

2 吊钩锻模的三维造型设计

2.1 吊钩锻模三维实体造型的思路

吊钩在日常生活中很常见,它的实体形状看似简单,但它的曲面造型却比较复杂,属于曲面混合造型。如何利用现有截面的特征尺寸生成其曲面实体是一个难点。CAXA制造工程师具有三维线架构造功能,可以在三维空间勾绘出其主线架骨络,然后利用三维线架生成其三维曲面,通过对三维曲面的空间处理生成闭合的空腔,再用空腔生成实体,并利用实体造型的型腔设定和分模功能,生成最后的锻模实体。

2.2 吊钩曲面造型

(1)单击快捷键F5,选择绘制平面XOY;

(2)在三维空间内构造吊钩曲面部分的主线架。对线架进行剪切,保留其中一部分然后利用其线架的空间旋转功能对其中的五条线架绕旋转轴同一方向旋转90°,从而构成三维立体线架,如图1所示;

(3)利用三维线架构造曲面:吊钩头部应用旋转面功能采用360°旋转,弯曲部位利用曲线组合功能对U、V向线各线段分别进行曲线组合,将U、V向线组合后利用网格面功能生成混合曲面,然后将弯曲部位生成的半个曲面利用空间的镜像功能将曲面复制,最后将φ55处利用直纹面功能中的曲线到曲线命令生成端部平面,从而生成完整的曲面闭合体。如图2所示;

(4)利用曲面加厚增料功能,对生成的各曲面采用闭合曲面填充,选择前面生成的共四个曲面为闭合曲面,最后生成所需要的吊钩实体,然后将生成的各曲面隐藏。如图3;

(5)利用型腔设定功能生成吊钩实体的锻模型腔,然后利用分模功能,先在模具侧壁绘制分模线草图,在分模线处利用分模功能生成最后的吊钩锻模实体造型。如图4。

3 加工前的准备工作

(1)设定加工刀具:因为在锻模合模时两接触平面需要紧密贴合,所以平面部位为工作部位,根据需要在刀具库中设定一把φ20的立铣刀进行此平面的加工,吊钩曲面锻模型腔部位根据曲率设定两把R5的球形铣刀分别进行粗精加工;(2)后置设置:设置为加工所用的系统代码(如FANUC系统);(3)设定加工范围:设定加工边界,对加工区域进行限定。

4 刀具轨迹的生成及仿真加工过程

(1)选用“平面区域粗加工”对锻模上平面进行加工,根据设定的平面加工区域设定刀具的加工路线方式为环切加工,设置加工行距、层高、切削参数等主要加工参数。

(2)选用比较通用的加工策略“等高线粗加工”对锻模凹陷部位进行粗加工,因为CAXA制造工程师提供了高速铣的功能,在粗加工时采用高速铣可以提高效率,减少变形,可以指定加工区域,优化空切轨迹。轨迹拐角可以设定圆弧或S形过渡,生成光滑轨迹,支持高速加工设备。

(3)选用“三维偏置精加工”对曲面部位进行精加工,因为三维偏置精加工能够由里向外或由外向里生成三维等间距加工轨迹,可以保证加工结果有相同的残留高度,提高加工质量和效果。同时也使刀具在切削过程中保持负荷恒定,特别适用于高速机床精加工。

以上三点见图5。

(4)加工仿真、刀路检验与修改:选择“轨迹仿真”命令,拾取粗加工、精加工的刀具轨迹,按右键结束。对生成的粗精加工路线分别进行仿真加工,利用CAXA软件干涉自检功能对加工参数进行修正,检查程序是否有干涉,是否有过切,是否有残余,表面质量是否达到要求。在仿真过程中,系统可以显示并控制走刀速度;仿真结束后,选择“执行与制品形状的比较显示”,以确定最终加工结果的好坏。这一结果并不单纯决定于程序代码的优劣,还决定于加工的材料、刀具、加工参数设置、加工工艺、机床特点等等,是一个综合性的问题。几种因素配合好了才能够得到最好的加工结果。如图6。

(5)生成G代码:将仿真检验正确的加工路线生成加工系统所能辨认的G代码,CAXA制造工程师支持多种主流机床的控制系统。选择“加工”“后置处理”“生成G代码”命令,弹出“选择后置文件”对话框,填写加工代码文件名“吊钩锻模平面加工”并保存,拾取已生成的平面区域加工的刀具轨迹,按右键确认后即可弹出所生成的加工代码文件。同样方法生成粗、精加工G代码。

(6)生成加工工艺单:选择“加工”-“工艺清单”命令,弹出“工艺清单”对话框,输入零件名称“吊钩锻模”,零件图号、设计、工艺等,点击“拾取轨迹”,用鼠标选取或用窗口选取,选中全部刀具轨迹,点右键确认,便生成加工工艺单。单击“确定”退出对话框。如图7。

到这一步,吊钩锻模的三维实体造型、生成加工轨迹、加工轨迹仿真检查、生成G代码程序,生成加工工艺单的工作已经全部完成。若把G代码程序传送到机床中,加工人员便可以根据加工工艺单进行生产加工了。

5 结语

我们利用CAXA制造工程师,完成了整个吊钩锻模的加工仿真过程。其三维空间的线架曲面造型使三维造型及加工不再困守于单一的模式,而是可以根据具体的需要灵活选择,更便于设计和造型以及仿真加工。此外,面对手工编程基本无法实现的复杂曲面的程序编制,它的数控代码的自动生成功能不仅大大减少了工作量,省去了大量的数值计算;同时利用仿真加工和刀具干涉的检查功能提高了程序的准确性,使错误率得以明显降低。

摘要：CAXA制造工程师是一个开放的设计和加工工具。文中以吊钩锻模为例,针对复杂曲面零件在CAXA环境下自动编程及加工的一些方法进行探讨,从造型设计、自动编程、加工工艺、建立加工模型和仿真加工技术等方面来分析CAXA制造工程师在三维造型设计与仿真加工中的优势与特点。

关键词：CAXA制造工程师,曲面,三维线架造型,数控仿真加工

参考文献

数控仿真软件在数控教学中的应用 第9篇

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、能够对数控加工的整个过程及环节进行模拟仿真;

2、对于硬件方面的要求较低, 通常仿真软件能够在普通计算机上正常运行, 而且对计算机系统的兼容性较好;

3、操作过程不存在任何不安全因素, 不会产生因为学生的不正确操作带来的人身危险和设备损害;

4、经济性较好, 并没有相关资源的浪费, 而且不会占用大量资金;

5、通过互联网可以形成一个便于师生交流学习的平台。

二、在数控教学中, 仿真软件的巨大作用

1、通过仿真软件能够实现理论与实践的有效结合, 形成二者之间的同步进行

在数控教学过程中, 教学内容通常较为抽象, 而且其教学过程对于实践的要求较高。以对刀内容来说, 如果采用最早的教学方法, 就会使得简单的问题变得不易理解和掌握。但是如果利用仿真软件对这一过程进行仿真操作, 学生就会对这一过程有了一个清晰地认识, 而且利用软件学生自己可以动手操作对刀过程, 更加深了对这一部分知识的掌握, 理论和实践相互影响同时进行。

2、能够很好的提升学生学习数控的兴趣, 对于创新意识的培养也有一定的帮助

从数控课程的教学内容来看, 其内容往往抽象性较强, 而中职院校学生的基础知识及素质相对较低, 从而使得学生对内容接受起来较为困难, 学生容易产生一定的厌学情绪, 教学质量普遍较低。仿真软件的使用能够很好的解决这一问题, 与现实相同的操作界面, 能够增加学生的学习兴趣, 直观的表现形式能够使得学生更好的掌握相关的知识和操作方法, 使其学习成绩迅速提高, 增强了学生的自信心。而且这一软件的应用还能够从侧面上推动学生创新能力的提高。

3、仿真软件允许学生出现一定的错误, 在错误中达到技能的提高

仿真软件能够虚拟出各种各样现实操作中可能出现的问题及故障, 并对这些问题和故障进行合理的解决。学生通过对各种问题和故障造成的结果的直观观察, 不仅加深了相关知识的记忆情况, 而且充分了解了错误操作带来的严重后果。最终实现了数控教学质量的不断提高。

4、仿真软件的应用很好的解决了学校教学设施不足的问题

通常数控课程所使用的机床设备价格很高, 而且种类繁多, 中职院校很难满足教学的需要, 而且平常的实训中都采用实体机床操作的话, 所花费的成本相当巨大。但是, 仿真软件的应用很好的解决了这一问题, 平时的实训大多可以在仿真软件中实现, 不仅使学生实训时间大大增加, 相关知识和实践的掌握情况大为改善, 而且学校花费的成本相对较低, 减轻了学校的经济压力。

三、常见仿真软件在数控教学中的应用策略

1、灵活应用各种教学方法, 增强学生学习的主动性

当前, 职业院校的学生学习能力不强, 往往对学习缺乏兴趣。为了很好的解决这一问题, 老师可以很好的利用各种先进技术和方法来吸引学生注意力, 提高其学习兴趣。此外, 在教学过程中老师还应该充分调动学生学习的主动性, 使学生成为学习的主人, 老师起到一定的引导作用。利用仿真软件来使学生自己独立进行各项内容的学习和实践, 培养其独立、开拓、勇敢的个人精神。

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软件, 放弃教师在教学中的引导作用;又不能在教学中让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、数控课程的教学内容要进行科学合理的规划设计

通常按照数控课程的整体教学需要来看, 数控课程在教学时大体可以分为两个部分的内容:首先是基础知识方面, 学生必须要掌握相关的编程方法和技巧, 从而为后来进行的上机打下良好的基础;其次是其他相关内容的拓展训练, 老师可以利用仿真软件强大功能, 对学生进行一些除去主训机床以外的其他机床的操作、编程训练, 拓宽学生的视野以及不同机床的编程过程, 从而为以后的就业打下良好的基础。

4、利用各种评价机制, 使学生的学习意识得到提高

对于学生学习成果的评价是一种促进学生学习意识提高的有效方法。从这点来看, 相应的评价应该尽量做到以下几点:首先, 评价时应该尽量做到合理以及科学。比方说利用仿真软件进行仿真操作时, 对整个过程是否可行进行必要的讨论和鼓励;其次, 不仅是对结果进行评价, 更要对过程进行测评, 对学生操作过程中的具有的良好行为和操作进行必要的鼓励和表扬

总之, 仿真软件在中职院校数控专业的应用, 不仅使数控教学质量得到了大大的加强, 而且在经济、科学等等方面, 都给中职院校带来了巨大的便利。

摘要：当前机械制造业在社会中的地位和作用越来越重要, 而数控加工技术的采用使得机械制造业有了长足的进步, 但随之而来的问题就是数控方面的人才越来越匮乏。如何有效的提高数控教学质量一直困扰着广大的教师。本文以数控仿真软件在数控教学中的应用为基础, 在对数控仿真软件进行简单介绍的前提下, 阐述了数控仿真软件在数控教学中的重要作用, 并对数控仿真软件在教学中的应用方法给出了一定意见建议。

关键词：数控仿真软件,数控教学,应用

参考文献

[1]张金刚:《数控仿真软件的应用》, 《新技术新工艺》, 2009 (12) 。

[2]邓遵义:《数控仿真软件在数控教学中的应用浅析》, 《中国电力教育》, 2010 (6) 。

数控加工仿真系统软件 第10篇

1、数控加工仿真软件可克服数控设备缺乏,数控系统不齐给教学带来的困扰

目前很多学校数控实训设备并不齐全,数控系统的种类也比较少,数控机床的实训若完全依赖数控机床进行实操训练,势必占用设备的时间太长,投入大消耗多成本高。数控系统也呈现型号复杂,更新换代迅速的趋势,企业使用的机床及数控系统可能与学校有较大差异,学校的教学很难与企业零对接,尽管如此,作为学校无力也没有必要配齐所有品牌的机床及所有类型的数控系统。

针对上述问题,学校可采用数控加工仿真软件解决。

(1)数控仿真系统有多类型的多厂商生产的数控机床的仿真操作面板供操作者选择,Vericut还可以让用户自行定义机床,如在5轴仿真加工时可以定义双转台式、转台加摆头式及双摆头式等5轴联动形式的机床,可定义5轴车铣复合加工心等。有了仿真软件,学生在没有真实机床的条件下也可以在仿真中进行相关操作,为学生将来真正从事这些高档机床的操作打下坚实基础。

(2)有多种数控系统可供使用者选择。数控系统是数控机床的大脑,国外高端的数控系统技术一直对我国进行封锁,对学生来说在仿真软件中操作和使用高端数控系统不失为一条现实的途径。如学生可在仿真操作西门子、FANUC、Heidenhain等多轴加工高档数控系统。

2、数控加工仿真软件为初学者提供了一个易介入、低成本、低风险的操作平台

数控机床是一种复杂的用程序驱动的机电一体化产品,对于一个从未接触过数控机床的初学者让其直接操作数控机床其难度比较大;如果学生事先在仿真上学习相关操作建立相关概念并加强记忆,就比较容易入门,可事先树立操作的信心。仿真教学时通过视频播放软件一个老师即可负责一个班学生的教学,可有效的减少师资与机床及相关耗材的消耗。学生通过学习操作仿真软件,初步撑握了数控机床的操作;学生在初学数控机床编程加工时往往在编程过程中发生疏忽、操作中失误等问题而造成机床和刀具的损坏,甚至造成人身伤害;使用仿真软件后因误操作引发的机床损耗就大大减少。

3、数控加工仿真软件在数控编程与加工教学中的具体应用

3.1 有利于学生将G、M、T代码及相对应的机床动作联系起来

在教授学生的G、M、T代码时,最好用仿真结合程序来让学生看到机床的动作,比如插补运算、刀具半径补偿、工件坐标系选择、钻孔等G代码指令都可以用仿真来讲解,讲解时可突出重点,难点,并在仿真上设置加工情景;M代码的子程序调用是重点可结合手工编程子程序调用讲解;加工中心的刀库,自动换刀及对应的刀具号刀补号是T代码的难点,可利用仿真软件中的加工中心让学生在仿真中输入相关指令并观看机床的换刀动作。

3.2 数控加工仿真软件在手工编程教学中的应用

在数控车削、铣削手工编程时,若只按图纸给学生讲述数控车削、铣削工艺及加工程序则学生很难将程序与刀具的运动及加工切削效果联系起来,学生学习过程缺乏形象感枯燥乏味学习效果不明显;如果采用仿真软件来教学,每一个指令一般都对应机床的某种动作,学生学习与探究欲望被充分激发,学生就会饶有兴趣的自己依图纸编写程序,然后急切的把程序导入仿真想要观看仿真加工的结果是不是与图纸描述的零件一致,结果数控加工编程这门课在仿真软件平台的辅助下收到了特别明显的教学效果。

4、数控加工仿真软件在多轴联动数控编程与加工教学中的应用

4.1 多轴联动教学水平亟待提高

目前有的学校还没有会多轴联动编程的老师,有的学校没有多轴联动的数控设备(如5轴数控加工中心),或者有多轴联动的数控设备而不能让其正常运转起来,因而也没有正常的投入教学,这与多轴联动数控技术的迅速发展及普及应用是不相适应的。

4.2 Vericut数控仿真软件在5轴联动加工教学中的应用

Vericut采用人机交互方式模拟、真实反映加工过程中刀具的运动轨迹、工件过切等情况、检验和显示NC加工程序,模拟机床加工过程,甚至可以直接代替实际加工过程中的试切工作。

4.2.1 建立Vericut五轴虚拟仿真加工环境

教学中常用的整体叶轮的5轴加工可选用瑞士MIKRON UCP 600 Vario型五轴联动高速加工中心来加工,该加工中心采用H eidenhain i TNC 530数控系统,实现X、Y、Z、B、C五轴联动,B轴的旋转范围为(-115~+30)°,C轴为双向360°,XYZ轴的行程及工作台面的尺寸都满足整体叶轮的加工,刀库可装30把刀。

(1)建立机床的三维模型学员可用三维软件Pro/E、UG建立机床运动部件和固定部件的三维实体模型,并转换成Vericut可以识别的STL格式。在添加机床几何模型时可将这些STL文件导入机床部件树作为机床部件形成虚拟机床模型用于仿真加工。各组件模型的尺寸、坐标位置关系应与实际机床结构完全相同,作为干涉碰撞检查的主要依据。

(2)构建机床部件树及添加机床模型学员可定义机床运动的直线轴(X、Y、Z)和旋转轴(B、C)轴,在Component Tree中依次定义机床的组成部分,添加顺序为BaseXYZSpindleTool,BaseBC,从而得到机床组件树,完成传动链后还要添加S TL格式的机床相关部件。

(3)设定机床相关参数点Configuratio n/Machine Setting,在叶签中设置(Collisi on settings)碰撞检测、机床初始位置、机床行程极限和运动轴分配等机床参数。

(4)数控系统选取选取Configuration/control/open,在library子目录下选择hei530.ctl,即选取Heidenhain i TNC 530数控系统。

(5)创建刀具库Vericut可以根据刀具总长度,帮助用户自动设定铣刀装夹长度、选择Automatic Gage Offset Z可自动偏置装夹点、可以帮助用户建立包括刀刃、刀杆和刀柄的完整铣刀。(如图1图2)

4.2.2 叶轮仿真加工

(1)调用机床模型及机床文件、NC控制文件和刀具库文件、将毛坯的STL模型文件引入部件树。

(2)设置工件坐标系,工件坐标系的原点设置在叶轮毛坯上表面的中心。

(3)调入NC程序,NC程序中刀具号与V ericut刀具库中刀具号应建立映射关系。

(4)设置碰撞、超程、干涉等识别颜色,选取工具条上的“单步仿真”或“连续仿真”键,开始仿真加工。仿真过程中可观看到与实际加工中相同的机床各部件的运动,可以随时变换视角观察切削及干涉情况,整体叶轮的仿真加工如图1所示。(图2为5轴联动机床在真实加工叶轮)

(5)仿真结果分析评估。用Analysis/Au to/Diff比较工具,检查零件有无过切、欠切等情况。若切削结果不理想,只需调整和更换NC程序,继续零件的加工仿真,直至切削模型与设计原型一致。

5、仿真软件在考试考证及竞赛中的应用

5.1 考试及职业技能鉴定应用仿真软件

传统的画图编程考试中老师要先将考生的3D图档(含刀轨)的电子档收集上来,然后挨个打开学生的3D图档,先检查3D零件图有无错误,然后再检查程序(刀轨)有无问题,这样做费时费力。由于数控加工仿真软件可依据人为的评分标准对具体的工件加工的结果自动进行测试、评分,所以我们可以依据具体的零件图事先制定评分标准并在仿真中用此评分标准来自动测试学生画图,编程加工的结果是否正确,每个考生点击交卷便当时可知道的自己的考分,整个阅卷过程无需老师参与,既准确又快捷省力。

当前数控职业资格的鉴定工作分为理论考试、仿真考试及技能考试。在技能考试前进行仿真考试主要达到两个目的:其一测试考试生依据零件的二维图纸画出零件的三维模型并正确进行数控加工编程的能力;其二测试学生是否具备操作数控机床的基本能力,经过仿真考试后学生再到机床处进行编程加工把握性及安全性大大提高。在仿真考试中仿真软件会自动给学生对工件编程加工的结果进行打分,如果考生在在仿真考试中获得较高的分数,则说明考生识图、用三维软件画图、用CAM(如Master CAM)软件编程及后处理、数控机床的操作等各个技能环节基本没有问题,考生可以独立进入机床实操环节的考试。这样便在考生实际操作机床前对考生识图、画图、编程、后处理及机床操能力进行了科学有效的评估,使鉴定时数控机床占机时间缩短50%,鉴定效率极大提高,同时也减少了鉴定时考生误操作的风险、大大提高了安全性。

5.2 仿真软件适应数控技术发展及其在数控大赛中的应用

目前多轴联动加工(主要是4轴5轴)、复合化(典型的如车铣复合化)已是机床不可避免的发展趋势,但是大多数学校难有实力不断的新置设备,学校没有相应的设备学生就无法在学校尝试这些较先进设备的操作及观看相应的切削效果。但借助Vericut等高端数控加工仿真软件学生不仅可在仿真中操作3-5轴联动数铣模拟加工全过程,还可以操作5轴车铣复合仿真模拟加工等。为了顺应形势的发展,数控大赛必将在多轴仿真加工及复合仿真加工方面提出越来越高的要求。而数控加工仿真软件为学生介入多轴联动、复合化机床的操作与学习提供了一个成本低廉切实可行的平台。

6、结语

教学实践证明数控仿真软件在数控编程与加工教学中取得了明显教学效果;数控仿真软件在虚拟环境下,解决了教学用数控设备种类少、高档数控机床及高档数控系统缺乏的软硬件难题,在诸如5轴联动等高档数控机床尚未普及前便为社会培养了大量的多轴联动数控机床编程、加工操作方面的人才;数控加工真软件是数控教学及高档数控机床普及与应用的有效平台。

参考文献

[1]杨胜群.VERICUT数控加工仿真技术[M].清华大学出版社,2010(4):191-237.

[2]李云龙,曹岩.数控机床仿真系统VERICUT[M].西安交通大学出版社,2005(9):104-181.

[3]陈海舟.数控铣削加工宏程序及应用实例[M].机械工业出版社,2007(12):153-181.

数控加工仿真系统软件 第11篇

关键词 数控加工模拟仿真 数控加工技术 中职

中图分类号：G718.3 文献标识码：A 文章编号：1002-7661（2013）12-0018-02

数控专业学生面临理论联系实际的问题，如果学生能掌握数控仿真模拟软件的使用方法，就可以独立练习编程、操作机床进行切削。通过对南京斯沃数控仿真软件在教学中的长期应用，我发现传统的机床操作培训方法效率低、教师工作量大、费用高，在此给老师和学生推荐一款更适合教学的数控仿真软件，为数控专业的学生操作初期进行仿真练习提供方便。

一、数控加工仿真系统

随着虚拟现实技术及计算机技术的发展，利用计算机仿真培训系统进行学习和培训，不仅可以迅速提高被培训人员的理论、操作水平，而且非常安全，可靠性好，培训费用低。目前在国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，如上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、南京斯沃等不同的数控加工仿真软件。上述这些教学系统既能单机系统独立运行，又能实现在线运行。其培训设施只需一台计算机，数控机床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拟通过三维动画演示。实践证明采取这种方法能进一步提高操作者的实际操作技能。

二、数控加工仿真系统构建

虚拟数控初床一般是通过以下的构建平台来实现上述功能：

1.NC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。

2.NC验证器。能够验证NC代码的语法是否正确。

3.刀具库。刀具库应包括一台数控机床所需要的所有刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号，从而能模拟多种数控机床的换刀形式及切削加工的要求。

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、换刀状态、主轴转速、进给量、切削时间，通过加工过程的仿真，了解机床的操作，验证NC代码的正确性。

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代码计算力旺琴件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、琴件的材料性质和网滑介质的性质计算刀具补偿。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中加工方案评价以及可制造性分析所必须的。

6.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上的监控硬件和软件控制简易机床来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加工，让初学者有种身临其境的感觉。尤其是为初学数控编程者实际调试加工，节约了大量的材料和能源。

三、数控仿真系统功能及在教学中的应用

1.界面友好、新颖，画面视觉上呈淡蓝色，三维立体感较强，CRT显示面板、操控功能面板可随鼠标做拖动，随时进行隐藏、显示移动，机床操作界面也可实现全屏幕及缩放。值得一提的是系统上集成了各种数控机床制造厂商的操控面板。

2.数控仿真系统的刀库有自定义功能，可以自己定义刀杆长度，刀片厚度，刀片类型，甚至刀片边长。在参数设置里增加了刀架的前、后位变化，刀位数也可选四工位、八工位。

3.对刀与建立工件坐标系的易操作性和准确性是软件的一个重要功能。使用表明，数控仿真系统的失误率是最低的，几乎达到100%，这里需要说明的是，软件只要鼠标移动到切削层，数值就自动显示出来。软件还有一个对刀的快捷方法，就是点击“功能”，点击一下“快速对刀”按键，当前刀具即可快速移动到工件的大径或中心，各种刀具均可使用此功能，十分方便。

4.数控仿真系统网络教学功能：（1）用户管理。通过服务器注册用户名和密码，学生可以在局域网内任何一台PC登陆数控仿真系统网络版，达到统一管理与监控。（2）习题管理。服务器可以增加、编辑习题。教师发送习题图片，学生答题，互发解答，方便与学生的交流。（3）网络监控。可根据注册信息，记录学生操作过程，服务器远程控制和查询学生的登陆和退出以及加工操作，同时教师可以对多个屏幕广泛传授教学。（4）考试考务系统。包括题库管理，试卷管理，考试过程管理，数据管理，准考证管理，考试成绩管理以及试卷自动评分技术，这些问题可以轻松解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

从我校引入数控仿真系统效果看，数控仿真软件在整体上有软件界面细腻，三维造型做得形象、新颖的优势。无论是程序调用、操作、对刀、运行都很贴近实际机床功能，仿真范围也比较宽泛。学生在学习数控编程理论时，课堂的教学变得更加生动、更加具体，激发学生的学习兴趣，教学效果明显得到提高。同时该系统还可以减轻老师的工作强度，减少工件材料和能源的消耗，节约了实践环节培训成本，效果十分显著，成为数控教学中一种不可替代的重要手段。

参考文献：

[1]黄筱调，赵松年.机电一体化技术基础及应用[M].北京：机械工业出版社，1994.

[2]徐伟.数控机床仿真实训[M].北京：电子工业出版社，2004.

[3]李河水.机械数控加工仿真软件的教学应用[M].南方农机，2007，（5）.

数控仿真软件在教学中的应用 第12篇

一、数控加工仿真技术简介

数控仿真软件是采用计算机图形学的手段对加工走刀和零件切削过程进行模拟, 通过计算机的编程和建模可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。在实际生产中, 数控仿真软件采用可视化技术, 通过仿真和建模软件, 模拟实际的加工过程, 在计算机屏幕上将车、铣等加工方法的加工路线描绘出来, 并能提供错误信息的反馈, 使工程技术人员能预先看到制造过程, 及时发现生产过程中的不足, 有效预测数控加工过程和切削过程的可靠性及高效性, 此外, 还可以对一些意外情况进行控制。数控加工仿真代替了试切等传统的走刀轨迹的检验方法, 大大提高了数控机床的有效工时和使用寿命, 因此在制造业得到了越来越广泛的应用。

因为数控加工仿真系统可以模拟实际设备加工环境及其工作状态, 所以数控仿真软件也可以用作数控技术操作技能的教学培训, 既可以使受训人员达到实物操作训练的目的, 又可以大幅减少昂贵设备的投入, 具有很高的应用价值。

二、数控仿真软件在教学中的应用及其效果

1. 仿真软件为刚接触数控编程知识的学生打基础

对刚接触数控知识的学生来说, 数控课的上课内容是抽象的, 难以理解的。而采用数控仿真软件一边演示, 一边教学, 将数控设备面板上按键、图标、机床坐标、对刀过程等生动、形象地展示出来, 使学生较易接受、吸收, 在加深认识的同时, 打下较全面、扎实的数控基础。

2. 提供了多种机床和多种系统, 拓展了各种数控机床的操作技能

学校内的数控设备配套操作系统的类型是有限的, 主要是华中数控和凯达数控, 但是社会上机械制造业的数控设备的操作系统是多种多样的。利用仿真软件可集合各种数控系统的应用特点, 在模块训练的基础上, 可讲解除了本校数控系统以外的数控系统的编程与操作方法, 扩大学生知识面, 提高学生对不同系统、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, 能较快适应岗位工作, 提高就业竞争力。

3. 利用数控仿真软件可设计各种出错情况, 便于学生更全面地掌握技能

在实际数控机床操作过程中, 学生在初学时, 经常会由于在编程语言上的错误或操作不当造成数控刀具或机床的损坏, 甚至造成人身伤害。在数控仿真软件中, 可以设计出实际操作中可能发生的变化, 包括事故、故障等出错情况, 让学生在计算机屏幕上模拟到非安全的各类型操作事故, 使学生在数控实习中技能更全面。

4. 数控仿真软件教学能有效地提高学生的学习兴趣和学习质量

引入数控仿真软件教学, 使数控编程知识和操作相一致, 学生所编程序可以直接在数控仿真上模拟加工, 对程序上的G代码、格式、漏洞、语法的错误等可以直接看出来;机床面板操作, 零件的加工过程直观形象, 加工结束后可以测量检查, 每次的编程与操作的作业可以在计算机上完成, 且每次马上有结果, 理论联系实际及时找出学习数控存在的问题或不足, 明确下一个学习目标, 有效地激发了学生学习的积极性和兴趣, 同时提高学习质量。

三、存在的问题

1. 忽视机械加工的工艺性

学生在利用数控加工仿真系统进行编程与操作练习时, 选择任何切削用量都可以加工出来, 往往容易忽视切削用量的选择、刀具的选用、零件的装夹等方面, 而这些程序一旦应用在实际中便可能出现打刀或影响实际零件的加工质量, 降低生产效率;更严重的是刀具在加工过程中会发生干涉现象。

2. 忽视生产安全

由于数控仿真模拟加工不会出现事故, 使学生放松对加工工艺性的严格要求, 对加工过程的刀具损坏、机床碰撞不在意, 习惯一旦养成, 很可能在实际操作中造成重大安全事故。

3. 学生容易产生依赖心理

容易使学生对计算机产生依赖心理, 沉迷于仿真加工, 而疏于数控机床实际操作。部分学生通过几道程序的编写后沾沾自喜, 从而放松学习, 严重影响了教学质量和浪费了教学资源。

四、结束语

随着教学改革将进一步深化, 只要合理有效地安排教学内容, 使仿真软件训练与实习操作有机结合, 就能发挥仿真教学的最佳效果, 同时学生在校期间的技能素质将达到一个较高的层次。

参考文献

[1]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) .

[2]刘才志.数控仿真软件在教学中的应用之思考[J].湖南工业职业技术学院, 2008, 8 (2) .