仿真软件在数控教学中的应用浅析.docx

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1、浅析仿真软件在数控教学中的应用合肥汽车机械技术学校王消【摘要】：随若以数控技术为代表的现代加工技术在国民经济的广泛应用，社会对现代技术人才的需求越来越高。但由广种种缘由现有的数控教学对数控人才的培育已经跟不上社会的需求。因此探究和尝试新的教学方法已刻不待时。本文依据数控教学中的难点、疑点问题，提出了特数控仿真软件引入数控教学的必要性。进一步分析了仿真软件在数控教学过程中的优势和缺陷.并最终提出了弥补数控仿真软件缺陷的方法。【关键词】：数控教学仿真软件人才培育CM一、前言（一）现状分析随着计算机技术、信息技术、自动化技术在制造业中的广泛应用，所形成的先进制造技术日益引起各国的重视，它是提高企业国

2、际竞争力和创新实力的根本途径，而先进制造技术又以数控技术为主要标记的,我国在“机械工业振兴纲要”中将应用数控技术的“数控机床”列为基础机械。因此中职校的实习教学，起先由传统的实习内容向新技术新工艺实习内容的转变，对职业教化也提出了新的要求。但由于数控专业是机电专业的的一个分支，课程设置老化，教学理念和方法陈旧，学问更新缓慢、滞后，特殊是专业设施落后、不全，师资力气缺乏；再加上学生基础茏，专业意识不强，学习被动无爱好等，要在这样的条件下要培育一个合格的数控技术人才谈何简单,这就要求探究出套适合当前现状的教学方法。经过几年的数控实习教学，发觉数控仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的

3、连接，打破r传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的娴熟程度。（二）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者二维图形的方式演示出来的软件。目前比较常见的有上海宇龙、南京斯沃、南京宇航、天（TNS-Ver2.0、联高YNuC、浙大辰光等数控仿真软件，它们都有以下几个特点：能全面的仿真数控加工的过程，包括机床设定（支持多种数控系统）、定义毛坯、刀具打算、基准测量、G代码处理.、面板操作等；配置要求低，只须要仿真软件和要求不是很高的微机，并与多种计算机操作系统兼容；操作的平安性很高，不会因为学生的错误操作而造成人身损害，更不会损坏机床；不须要原材料

4、，投入资金少，占地小，不会造成资源的奢侈；利用网络可以搭建沟通的平台，为师生的交互供应了便利等。现在很多仿真软件在网上都有下载或者式用版本，假如考虑到节约投入成本，这些软件对于中等职业学校数控教学而言还是特别好用的。二、数控仿真软件的优点（一）打破传统的枯燥、抽象的数控教学方式.传统的数控教学都是以先理论后实践的教学方法进行的，在理论教学阶段对初学数控机床的学生来说.即便有专业基础课程的先导，也显得较难接受.尤其是数控机床的结构、工作原理等方面难于理解。仿真软件在数控理论多媒体教学中的引人，从不同角度对数控机床结构进行深化视察，熟知机床各个部位的工作原理，结合理论讲解图文并茂.学生尤如身临真实

5、机床加工现场。从而达到了化“苦学”为“乐学”的教学目的。在数控机床手动编程理论讲解方面，由于各类系统所制定的编程代码有所不同.但无论那种系统的编程代码，对丁初学者来说都足特别抽象的，这就极易使学生产生厌学心情。但仿真软件的引入便解决了老师这种授课逆境。只要我们将完整的程序输入仿真软件，它就可以以单纯路役模拟和实际加工两种形式运行程序。学生.不仅可以从中看出每条指令所代表的盍义还可以验证程序的对错（图（1）中的A图是加工后的零件，B图是加工程序路径）。故此也实现了化“抽象”为“详细”的教学目的。图（1）零件三维图与加工路径（二）弥补r设备和师资的不足，充分利用现有资源。数控机床实习不比钳工或车工

6、的实习，它的设备投入是很大的，假如要使每个学生有足够的实习时间的话，可能投入要几百万以上，这对于大部分的学校都是难以承受的。因此很多学校考虑采纳“小班化”的教学方法，但是小班化是要有师资做后盾的，很多学校都没有这样的条件.就我们学校而言，目前数控专业4个班级，数控专业老师只有3个，数控机床2台，这样的条件下，假如依据传统的实习方法根本无法进行。但假如我们在学生实践操作之前，利用仿真软件进行模拟操作，就可以做到给学生充分的实习机会，节约了操作的时间，缩短了实习的周期。以一个班级40个人，实习一次时间3小时为例，平均每台机床20个人，每人操作的时间只有9分钟。试想在这么短的时间里面学生真正能驾X的

7、东西有多少呢？但假如我们利用每个学校都有的机房，把3个小时换成上机进行和实际机床几乎一样的仿真操作的话，可以保证每个同学有足够的时间来动手。这样很多问题在这一个阶段就能够解决，实习周期缩短了，对于机床操作的娴熟程度将大大提高，而且为下一步的实际操作也做好了打算，实习效果也提高了。（三）减轻了授课老师的负担在数控编程中对同一图形不同的同学编制的程序也是不同的。加之学生在创新过程中假如自行绘制编程图形进行编程.对于授课老师来说程序的批改便成为了极大的负担。但假如学生在仿真软件中自行输入程序并验证程序的精确性，就省却了老师批改这一环节。可见数控仿真软件不仅为学生的学习带来了爱好。也为老师的授课减轻了

8、负担。（四）具有好用敬捷的考试系统数控仿真软件可用于远程网络学习、作业、考试等.并实现答卷保存、自动评分、成果杳询和分析等.轻松实现无纸化的考核与测评。如今很多院校已经将此功能应用于职业技能鉴定中。解决考试用机床的惊慌问题和试题的泄漏问题。二、数控仿真软件的缺点（一）加工参数设置随意.无法保证产品质量仿真环境是个虚拟的完备的过程，一旦程序正确就不会出现加工问题。这样就养成了学生在运用数控仿真软件时。对加工的相关参数随意设定的习惯。而实际加工中存在的很多的偶然与必定的变动.都可能引起机床停机。同时应用仿真软件也无法推断工件的表面粗糙度、进行尺寸测垃、矫正尺寸精度等。而学生一旦养成这种坏习惯，在机

9、床上实际加工时也会不白觉的忽视这些对数控加工特别重要的部分，从而导致加工出的工件无法达到尺寸精度要求，更有扶者发生碰撞等事故0（二）加工工艺性差由于模拟仿真软件的虚拟性，很多须要实际亲身操作的才可进行的步骤无法实现.如对工件的加工工序进行排序整理、运用光电对刀仪和Z向对刀器进行精确的对刀效准、演示一些专用夹具的装夹过程和分析其设计原理等。而这些正是实践加工中必不行少且难r驾x的部分。（三）缺乏现场的亲身感知.平安意识淡薄数控机床的实际加工中，操做人员必需具备相应的“听辨实力”.依据机床不同状态下发出的声音与时调整参数。削减机床发生故障和停机的概率。在仿真软件的学习中，便无法学习到真正的“听辨实

10、力:实际加工中的很多偶然事故的发生是不定性的，如在事故发生当时与时按下急停按钮、加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床平安门等。但在仿真软件中。这些环节都町忽视不计，使学生平安意识淡薄。三、数控仿真软件缺陷的解决方案（）进步完善数控仿真软件目前国内外绝大多数已开发研制出的数控仿真系统都是几何仿真系统。在现代加工生产中，为提高生产效率，获得较高的加工精度，假如我们能够建立起一个基于产品质量预料与分析的数控仿真系统，一方面它既可以对工件与刀具作出精确的几何描述，对数控程再进行验证；另方面又可以对加工过程中随意时刻的几何信息进行提取（如切屑厚度，切屑几何形态，刀刃与工件啮合部分），依据

11、数控加工过程的动力学模型，对影响加工质量的刀具、夹具与工件的弯曲、疲惫、振动与温升进行科学的预料，来获得优化的加工过程参数（如合适的刀具，进给率等）。这样，数控仿真系统才会发挥更大的作用，才能成为完善的、真正意义上的仿真系统。（二）强调加工工艺支配的重要性.并加强练习加工工艺的支配，在任何机械加工中都是特别重要且必不行少的环节。它须要操作者综合考虑较多的因素。比如先加工哪部分，后加工哪部分。如何以最少的装夹次数完成工件的整体加工。怎样装夹才能保证加工精度等。假如在教学中能够多加练习多举实例.确定会给详细的加工操作带来极大指导，也比单纯的加工操作高一个层次。（三）强调仿真软件与机床的区分点一般的

12、仿真软件都是针对主流机型和系统研发。而学校购进的设备多种多样不尽与仿真软件完全匹配，两者之间确定会有一些细小的差别。有些差别可能无关紧要，有些差别则可能会引发重大事故。所以在教学中确定要加以强调，让学生明白真正的实体机床加工操作才是主体，也是教学的最终目的。（四）加强平安意识培育千万不能在实际加工时.主观地受仿真软件的影响。忽视平安问题。任何个小小的疏忽都可能狼成巨大的平安事故，决不能马虎。四、小结综上所述，可以看出数控机床实体仿真软件不仅在数控机床结构原理和编程这理论教学中被广泛运用，还可作为数控实际操作技能训练的协助工具。但由于软件仿真和实际操作尚存在差距，因此，我们的数控教学只能用软件仿真进行初期感性训练和理本程序与指令代码的练习，而不能把整个教学活动完全放在软件上,对实际加工必需有足够的重视，有效地组织数控教学，使我们的数控教学既科学又客观，既高效乂好用。参考文献：1、唐向阳数控技术与应用19972、黄筱调赵松年机电一体化技术基础与应用机械工业出版社1994.参考文献3、徐伟数控机床仿真实训电子工业出版社.4、李河水机械数控加工仿真软件的教学应用南方农机，2007,.5、张红英数控仿真系统在数控机床教学实践中的应用交通职业教化，2006,.