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，2011(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，2010(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。

　　二、数控仿真软件在数控培训教学中的应用实例

　　【摘要】制造业是我国国民经济的主题，数控技术作为制造业的核心，面临着快速的发展，如何快速培养高素质的应用型数控技术人才成为中职院校亟待解决的问题，数控仿真软件就是在这种情况下应运而生的。数控仿真软件作为数控教学中的重要工具起到了非常重要的作用，它打破了传统的教学模式，整合了教育资源，为学生提供了更多的安全操作机会，加快了学生机床的熟练操作程度。

　　【关键词】数控仿真软件教学应用

　　数控仿真软件可以广义的称为CAD/CAM，也就是我们常说的的计算机辅助设计及制造。它利用计算机编程和建模，将加工过程做成用三维图形或二维图形形象地表达。数控中常用的软件有联高VNUC、南京宇航（CAXA）、浙大辰光等数控仿真软件，这些软件能够形象而全面地模拟数控仿真的加工过程，包括机床的选择和设定、毛坯选择、刀具选择、加工基准、G代码处理、机床面板操作等。其应用具体体现在以下几点：

　　1可以弥补教学资源的不足，充分利用教学资源

　　数控仿真软件脱离了传统的车间、教室模式，软件在多媒体教室应用，仿真软件要求电脑的配置较低，且能够适应多种系统。多种仿真软件的试用版和免费版可以在网上下载，无需任何费用。在设备比较少的学校，学生可以安排车间实习和仿真实习，将实习时间提高一倍，保证学生正常的实习时间。仿真软件可以通过DNC与电脑相连，将学生在仿真软件的编程直接传到机床进行加工及校验。学生利用仿真软件在学校资源不足的情况下仍可以达到理想的实习效果。

　　2软件实习无任何费用，无任何安全隐患

　　数控仿真软件能够随意的选取更换毛坯，选择特定形状的毛坯，软件在加工过程中模拟实际的切削过程，操作者不会感到抽象。而这一切只需点动鼠标和键盘进行数据的输入即可完成，多套零件的加工只需建立多个毛坯尺寸。在车间常常出现的撞车现象在仿真软件上会以报警的方式提醒操作者，即使真正地将工件损坏也可以通过保存过的文件将模拟恢复。学生可以随意放心地通过仿真软件进行练习。

　　3仿真过程合理、逼真，能够快速引起学生的学习兴趣

　　仿真软件里面包含各种品牌、各种型号的数控机床，学生可以选择自己所熟悉的机床。每款机床又可以选择不同材料的毛坯，并依据材料设置合理的切削厚度及切削速度。

　　刀具的选择详细并全面，对于特殊刀具还可以自己设定参数进行建造，在加工过程中软件会将发出机床工作或金属切削的声音，完全与现实相符，学生往往会听到加工声后发出惊叹的声音。软件会对程序进行检查，会将错误的程序段标出，有利于初级学习的学生发现问题。对于切削量选取不当或工艺设置不合理的情况机床会显示报警，提示学生在这部分改正。学生在车间内花很长时间才能够加工成的工件在仿真软件上可以用十几分钟的时间完成，对于不完美的加工可以随时重做。学生们在仿真软件上清楚地观看到了整个加工过程，轻松完成了工件，让他们摆脱了对机床的恐惧感，获得了成就感，提高了学习兴趣，为进入数控车间实习打好了基础。 4仿真软件与现实加工更加紧密，并走上了职业大赛的舞台

　　数控仿真软件正在一步步的进行更新及完善，软件将现实加工中的各种数据进行输入，将加工出现的特殊情况进行模拟，可以说软件仿真仿已经惟妙惟肖。操作者可以用仿真软件将工件的加工提前快速地用软件做出，进而验证加工方法、加工工艺是否可行。仿真软件虽然以计算机为载体，但通过储存卡、数据线、DNC等设备，我们可以轻松的实现仿真软件与数控车床的连接。通过这种连接，我们可以将软件上应用或生成的程序传到机床，节省了时间并大大提到了安全性；我们可以让机床前台加工，让数控仿真软件后台编程，大大提到了效率；我们可以利用仿真软件将复杂的工件建模，设置合理参数后生成数以万计的程序进行机床的在线加工，大大提到了机床的先进性。在各地区、各省乃至全国数控大赛上，仿真软件发挥了其巨大的作用。通过计算机绘图生成程序并将所生成程序传入仿真加工软件，轻松检验了考生的机床操作基本功底与工艺的设计。仿真软件可以将细小的操作错误标识，将选手的层次分清。随着仿真软件的快速发展，在实操方面，很多省份也逐步采用了软件后台生成程序机床前台加工，选手可以快速的完成工件的工艺设计及加工，且加工质量更加完美。仿真软件在技能大赛的舞台上发挥了巨大的作用，并以其不能比拟的先进性走入了各省市地区。

　　当然，数控仿真软件业也存在着一些不足。数控仿真软件的加工过程最终也只是模拟，学生无法体验实际加工中的真实感受，学生到机床上操作时仍会感到手生。用仿真软件加工出来的工件无法判断表面加工质量，所以切削深度、进给量、刀具角度是否合理，学生无法做出判断，学生实际加时往往会出现崩刀或加工质量差的问题。仿真软件还处于起步阶段，只要我们认真发现软件中出现的问题，合理选择各种参数，相信仿真软件在我们的教学中起到事半功倍的效果。

　　参考文献

　　1上海宇龙数控仿真系统说明书

　　2田吉花.数控技术人才的需求状况分析.辽宁高职学报，2008（7）

　　3明建全.科学使用数控仿真.提高数控教学水平.西北职教，3

　　4杨黎明.职业教育的模式研究.上海教育科学研究院