数控仿真
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数控仿真范文第1篇
中图分类号：TG519.1文献标识码： A 文章编号：
1在数控实践课程传统教学存在以下问题
1.1以消耗性实践实训为主，存在投入大、消耗多、成本高的问题。数控机床的操作训练若完全依赖实际的数控机床进行，则需要消耗毛坯、刀具、机床等。数控机床是自动化控制运行的，学生在初学时，常常因编程中的疏忽或操作中的失误而造成刀具或机床的损坏，严重的甚至会出现安全事故，造成无法弥补的损失。
1.2学生实际动手操作机床机会少，在时间量上存在不足。我国将逐步成为“世界加工中心”，企业对数控人才需求越来越迫切，绝大部分的学校都设有数控专业，并且规模也越来越大，这样就导致了机床数量少、学生人数多，根本无法满足实训要求。据调查，在学校实训实践教学中，一台机床供五六人实习的现象仍比较普遍。
1.3企业中数控机床的加工系统型号多且设备更新快。这样经常会出现学生在校期间书本上和实习训练所学的数控加工系统与工厂中的数控系统不符的情况，到了工厂后不能尽快适应机床，还需一段时间的培训后才能进行生产。
2数控仿真教学的意义
数控加工模拟教学系统是基于已经应用于实际生产中的三坐标数控铣床系统的基础上，实现对主流数控机床的控制面板、操作及编程的真实模拟，即在原有数控系统的基础上再增加数控加工模拟功能，用户通过操作此仿真系统进行模拟加工实验，再配合联机加工，其实际操作技能和数控编程技术将得到全面提高。
3数控仿真教学在数控培训中的作用
3.1为初学数控技术的学生打好基础
现在的学生偏重于理论知识的学习,对于刚接触数控的学生来说,这种要求实际操作能力强的学科,数控专业的知识是非常抽象的,完全是理论化,平面化的,大段的文字描述很难在他们的头脑中形成一个完美的操作链。如果采用数控仿真软件一面操作演示,一面讲解教材上的课程,生动形象教学,学生即易于接受、吸收知识,也打下了全面、扎实的基础。
3.2可以进行多种机床和多种系统的实践操作
学生所学习的数控设备类型是有限的,但是步入工作岗位时所面对的机械设备的系统是多种多样的。数控仿真软件在这一点上充分解决这样的难题,它可以模拟多种数控设备操作系统的多种版本和几十种设备的操作面板,在实践和训练中熟悉不同系统、面板的编程和操作能力。这样学生就业后很快适应工作岗位,提高其就业砝码。
3.3提高学生学习数控的兴趣和热情
如上述所说,仿真软件可以模拟不同的操作系统和多种面板,将数控专业知识分化成多个模块来学习,以边学习边实践,先学习在实践的方式完成每一个知识模块。学生在练习过程中不再担心犯错,软件会提供完善的理论知识和动手操作知识,可以检验学生输入的数控程序和指令是否正确,如果程序格式或语法上有错误软件会及时反馈;加工过程直观形象;加工结束后的检测一目了然;调试、编辑和修改过程亦生动明显;理论和实际充分结合及时帮助学生找出知识和技术的不足,明确学习目标激发学生的学习热情,同时提高其学习质量。
3.4减少事故, 提高安全性
数控仿真软件在操作过程中不会对使用对象造成实质性的伤害,例如数控机床、工件或者刀具等数控设备一旦操作失误都会酿成或大或小的事故,不但造成设备损耗,而且也使使用者受到伤害。操作失误时,软件会自动提示,给予警告,学生可以不用担心操作不熟练或者操作失误造成的后果,轻松掌握操作技术。
3.5降低教学成本, 使用率高
因为相对于仿真数控设备数控而言,仿真软件使用成本低廉,使用率高,损耗几乎为零,并且在操作中可以对实际设备加工环节进行近乎全程的模拟和工作,所以这种软件也可以对设备厂家的工人进行教学培训,这样的培训既可以达到实际操作减少真正设备的磨损,也可以是受训人员的技术“熟能生巧”,提高生产、加工的效率。例如，建立一个50人实习的数控实习基地,每个实习岗位2名学生,就需要25台设备,每台设备以5万元计算,就需要125万元设备款项。而建立一个数控仿真实验室,只需要一台投影仪和50台电脑即可,总成本不超过20万,却能解决50～150甚至更多学生的实习问题。实践时,学生根据自己所学的数控专业选择不同的操作系统和操作面板进行实习,由于不用考虑刀具与材料的磨损,而且是每个人一个机位,学生可以反复操作直至熟练,动手时间大大增加。仿真数控软件的使用可以减少材料、设备或者工件等用具的准备时间,并且在学生使用结束后,不用再进行回收,节省了回收的时间。学生进行实践时,也可以调取原来一段时间内的操作流程,回顾操作过程,从“温故”中找到问题提高实习效率。
3.6利用仿真教学培养学生的综合能力
运用数控仿真教学手段创新适应理论教学和实践教学的课堂教学情境,最终是为了培养学生的能力。在数控实训教学上运用数控仿真教学,可以增大学生观察事物的可见度和清晰度,扩大学生的观察范围,提高学生解决问题的能力。学生通过认识、分析、综合、抽象、概括,对容易混淆的问题进行比较、鉴别、分辨出正确与错误,学到正确的思维方法,迅速地提高学生自身的工业编制和实际操作能力,从而使学生的综合能力得到提高。从实际效果看,学生利用数控仿真教学软件,把理论和实践结合起来,节省了时间,加大了课堂教学的容量,较大地提高了授课的效率,并增大了课堂自主学习操作的机会,减轻了学生的负担,开发了学生的潜能并为在数控机床操作的正确性打下了良好的基础。
4数控仿真系统应用中存在的问题及解决措施
4.1对机床保养、维护的意识淡漠
数控仿真加工，不存在机床保养、维护问题等问题。 学生对数控机床维护和保养观念淡漠， 而现实生产加工中经常会遇到各种各样的问题，学生不会解决。
解决措施：反复强调机床保养与维护的重要性，让学生具有良好的机床保养与维护的意识。
4.2忽视安全问题，不利于学生养成安全生产习惯。
由于数控仿真加工的虚拟性，不会出现任何事故， 致使学生忽略安全的重要性，不利于学生养成严谨、 认真的工作态度。如数控车床仿真教学时，装夹工件只须设置参数，实际装夹工件是则要手动操作： 用三角卡盘夹紧工件后要将卡盘扳手去掉后再转主轴；换刀位置要安全，否则会打到工件等等，而仿真软件用惯了便没这种意识。 还有在仿真练习中出现的撞刀现象，一般不会引起学生的重视，习惯一旦养成，为实际操作留下安全隐患， 很可能在实际操作中造成重大事故和损失。
解决措施：为了避免以后事故的发生，在教学过程中培养学生的安全意识和规范操作习惯很重要。每次模拟加工前，教师都要对学生进行安全生产教育， 树立现在就是在真实数控机床加工操作的意识。 教师在仿真加工教学中一定严格要求学生，按照实际操作的要求来进行仿真操作，包括零件的正确装夹、刀具的正确选用、切削用量的合理选择、对刀的步骤和动作、 面板的操作等， 让学生在学习的初期就养成良好的习惯，以便学生能更快适应实际操作。
4.3混淆仿真软件的熟练操作和真实的机床的操作
数控仿真软件只是一个过渡工具， 现场实际操作和仿真操作是两种截然不同的状态， 前者需要有熟练的操作技能并且在操作时集中注意力以应对突然出现的问题， 而后者则完全是在放松情况下进行的。 熟练的仿真练习使学生自认为对机床操作也是如此熟练， 这种不谨慎的心理作用很容易产生问题。
解决措施：科学安排应用仿真软件进行技能训练的时间，让仿真训练与上机床操作训练穿行。
4结语： 随着数控技术的发展,数控设备的种类也越来越多,对数控人才的需求也会越来越大,在数控仿真教学培训中,利用数控仿真软件的教学模式也会适应发展需求。
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] 陈天金.浅谈数控软件在教学中的应用[J].现代企业文化 ,2008(36).
数控仿真范文第2篇
关键词: 数控仿真软件 数控教学 应用
随着计算机信息技术、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,而先进制造技术又是以数控技术为主要标志的。数控技术的广泛应用和高度发展掀起了制造业领域一场重大的变革。社会对数控技术的大量需求推动了广大职业学校对数控应用技术的高度关注,越来越多的职业学校纷纷开办数控技术专业,并不断扩大招生规模。与此同时,伴随而来的是数控设备昂贵与资金短缺的矛盾日益凸显。为缓解这个矛盾,各职业学校必须探索出一套适合现状的教学方法和教学模式。经过多年的实践探索和教学经验,人们发现数控加工仿真软件能在数控教学中显示出桥梁作用,既能缓解教学实训与资金短缺的矛盾,使理论和实践有效的衔接,又能提高学生的感官认识,刺激其学习的主动性和自觉性,增加学生的动手机会,提高操作的熟练程度。事实证明,数控仿真教学是一种节约成本,安全有效的教学模式和教学途径。
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。
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.
数控仿真范文第3篇
【关键词】 数控仿真;实践教学;数控加工
一、引言
随着现代科学技术的发展,企业数控机床利用率的大幅度提高,数控设备在生产加工的各个领域得到了越来越广泛的应用。因此,培养一大批数控技术高级应用型人才,是我国振兴机械工业的关键。由于数控机床价格昂贵,学校建立机床类型齐、系统全的实训基地,多则达百万甚至千万。所以探索一种新的数控实训教学方法早已是数控专业教师研究的课题,把数控加工仿真软件与实际机床操作有机结合起来,是解决这一难题的有效途径。
二、传统数控实训存在的问题
1.设备不足,工位短缺,系统单一。数控机床实训与其他专业实训相比具有特殊性,数控机床价格昂贵,一台经济型数控车床售价在10万左右,很多学校一台机床实训人数在10人以上,大部分同学只能在机床旁边看,没有充足的时间来动手,实训效果差,且机床系统单一。
2.学生及机床的安全难以保证。数控机床是一种昂贵的机电一体化的新型设备,在实训过程中,初学者往往会因为操作失误或者程序编制出现错误,导致崩刀、撞刀、工件报废、损伤机床,甚至对学生人身造成伤害,机床的精度严重受到影响。
3.教学成本高。一节实训课下来,实习材料费、机床保养费、设备维护费、刀量具费用、机床磨损等一系列费用,相对传统理论课是一笔相当大的费用。
4.缺乏动手能力强的教师。高校教师具有非常丰富的理论教学经验,但他们对机床的性能、切削参数的设置、磨刀等现场加工的经验就显得有点不足。为保证实习的安全,两个实习工位必须安排一位教师,这就需要大量的实习指导教师。
三、数控加工仿真软件在数控实习教学中的具体应用
数控加工仿真软件是为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,应用计算机虚拟技术对数控机床整个操作加工过程用三维或者二维图形的方式演示出来。与实际机床的真实情况完全一样。鉴于数控仿真软件在数控实训教学中有着积极的作用,江西理工大学南昌校区2009年新建数控仿真实验室,购置60个节点的数控仿真软件,该软件经过一个学期的使用,实践证明,合理使用仿真软件进行教学是非常经济有效的。作用表现在以下几个方面:
1.增加实习操作工位,弥补机床不足、系统单一。以江西理工大学南昌校区为例,学校2006年始建数控实训基地,基地加工型设备有:6台数控车床,2台数控铣床,1台加工中心,当时花费近300万元,三年制高职数控技术与应用专业每届有3个班,共180余人,加上机电、模具专业也要参加数控实训,共10个班,近550人。实习工位严重不足,实习时间难以保证,严重影响实训教学效果。2009年数控仿真实训室建立后,每个学生能操作一台电脑,可以有充足的时间来进行模拟操作、熟悉机床、加工零件,一套仿真软件有FANUC、西门子、华中、广州数控等多种系统,学生又能在掌握一种系统的前提下熟悉其他系统。
2.操作安全。数控加工仿真系统采用虚拟技术,学生在计算机上模拟操作机床,出现编程错误、操作失误,也不会损坏工具、机床,更不会危害到同学们的人身安全,学生可以大胆尝试,吸取大量的经验和教训,减少实习初期的畏惧心理。依据软件出现的报警提示,改正错误,从而提高实训效率。
3.节约教学成本。节约了实训过程中的材料费、机床保养费、设备维护费、刀量具费用等。数控仿真中,虚拟毛坯、虚拟刀具、虚拟机床、虚拟加工、虚拟切削等等,极大地降低了实训的消耗,节约了实习成本。
4.弥补师资不足。在机床上实训,一位教师仅能照看到2～3台机床上的学生,照顾一台机床的时候,还要担心其他机床的安全问题。而且现场讲课噪声大,同样的问题需要重复讲,效率不高,而在仿真实验室,仅需要一名教师就可以指导60余名学生进行仿真学习,且不用担心出现安全问题。
因此,将数控仿真软件应用到教学中,充分发挥其优势,科学、有效的探索出一种新型的数控实训模式,是非常有必要的。
参考文献
[1]吴明明.数控仿真软件在教学中的点点思考.现代企业教育.2009(2):80～81
[2]赵春阳.中职学校数控实习中仿真教学软件的应用.科协论坛.2009(3):79
数控仿真范文第4篇
【关键词】数控;仿真系统;实践教学
1.前言
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,数控加工技术应运而生,这对传统意义上的金工实习教学提出了更高的新要求。要投入大量的经费来购置价格较贵的数控机床,显然存在一定的难度。我院也是如此,存在实习人数多、时间短等问题,这就使有限的数控机床无法满足学生的实习需求。但是由于我们在实习教学中大量采用了数控模拟加工仿真软件,即在计算机上学习工件的编程和模拟加工过程,在学生熟悉了模拟机床的基本操作方法和加工过程后再学习操作实际的数控机床,不仅大大降低了教学成本,也保证了实习中的数控设备的安全,并且取得了较好的实习效果。
2.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只限于单人操作,在教学中局限性较大,不适用于教师教学和学生训练;还有一些CAD/CAM软件也可以做到计算机模拟仿真功能,可以模拟刀具路线实现最终产品的生成,但是这些软件不适合于手工编程,不能对学生进行对刀训练和操作面板的应用训练。我们学院选用了由广州超软科技有限公司所开发的数控加工仿真系统的教学软件,该软件兼容于大多数国内机床面板,具有CNC控制器仿真、加工仿真、加工校验等多种功能,完全可以满足学生仿真实习需求。
3.数控加工仿真系统的应用
由于是实习教学,一般都是机械类专业低年级的学生,他们大多数没有接触过数控机床的实际操作,对机械加工概念理解比较模糊,所以我们在完成理论教学以后可以先进行仿真教学。
3.1 数控系统面板的操作练习
仿真系统的面板接近于真实机床,并可以实现机床所有的功能,利用仿真系统教师可以对机床面板进行系统讲解并现场演示。由于计算机仿真系统的使用,学生可以做到人手一台机床,便于学生熟悉各按键、旋钮的功能与使用方法。
3.2 手工编程练习
在熟悉机床面板以后可以进行程序输入,程序调用练习,在加载NC文件的同时,系统自动对程序进行语法检查,以避免错误的产生。
3.3 加工工艺的练习
数控机床加工工艺规程与传统加工的工艺规程从总体上说是一致的,但又有其特点:数控加工的工艺内容比普通加工的内容复杂,在普通机床的加工工艺中不必考虑的问题,比如工序内的工步安排,对刀点、换刀点的设置,刀具半径及长度补偿的设置及走刀路线的确定问题,在数控加工工艺时需认真考虑。一般来说数控加工工艺包括:
(1)选料。利用选料系统可以选择不同的材料,不同形状的毛坯,以适应不同零件加工的需求。
(2)装夹。(夹具的选择)数控仿真提供了直接装夹、工艺扳装夹、平口钳装夹三种方法,学生可以根据加工需要自由选择,并可以比较不同夹具在装夹中的不同用途。
(3)刀具的选择。学生可以在刀具库中选择不同类型、不同大小的刀具并且可以自定义刀具的相关特性参数。通过对刀具图形的显示可以使学生对数控刀具的外形、使用方法有一个大致的了解。如图1。
(4)基准对刀。利用了寻边器进行工件对刀设置并建立工件坐标系。如图2。
(5)自动加工过程。最后进行机床回原点,程序自动加工。在加工过程中学生不仅可以最直观地感受到加工过程还可以对程序中的错误进行校验,而且通过程序的校验一修改一校验这一过程加深对指令的理解。
3.4 加工检验
加工完毕后生成截面图,检验工件的坐标和各种尺寸,便于教师检查学生的练习与实训效果。
3.5 宏程序的应用
现在很多仿真软件都带有宏程序/参数编程的功能,对于高校学生来说宏编程简单、实用、趣味性强,在编程中可以将数学公式、微分方程等有关知识结合到程序中,利用基本计算方法解决加工中的实际问题。宏编程干变万化,掌握它的关键就在于抓住图形轮廓规律,灵活地运用好变量,结合数学知识。学好宏程序可以开拓学生的思维空间,提高学生的数控编程技巧。
通过上述一系列练习,可以使学生基本掌握机床的使用方法、加工工艺流程,培养学生独立分析零件的机加工工艺并具有编制程序的初步技能和独立操作多种典型数控机床的能力。由于仿真系统的直观性、真实性可以使学生在学习的过程中产生乐趣,激发他们对实习的兴趣,同时学生也可以验证自己编写的程序。如果没有仿真软件而依靠老师检查,老师工作量大,而且学生很难理解自己出错的原因,下次还会出现同样的错误。更重要的是,由于有了仿真这一环节可以将实践加工过程中出错及事故发生串降低到最小程度。
4.仿真系统的局限性
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,它不考虑切削参数、切削力及其他物理因素,比如刀具振动、切削热、机床精度等对加工的影响,它无法代替学生在真实切削加工中的实际感受,尤其是切削用量的选择,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。仿真的长期使用,还可能使学生对安全性产生忽视心理。
5.仿真系统的扩展
我们现在所使用的仿真以几何仿真居多,随着计算机虚拟技术的发展,物理仿真的概念逐渐被提了出来。物理仿真可以在机床几何运动的同时,通过切削的动力学特征反映切削用量、切削温度、切削力等对加工过程的影响,最后可以通过视觉、听觉反映到刀具、工件上,如刀具磨损、工件粗糙度的变化、加工声音的异常等。这样的仿真系统使加工过程更加真实,便于学生对加工过程进行控制,从而掌握更多的加工细节。
6.结束语
在实习教学中使用仿真系统提高了学生对课程的学习兴趣,可以让学生充分感受到理论教学所没有的真实感,可以把在理论课堂上抽象的概念转化为机床具体的动作,也可以节省学生占用数控机床的时间,解决了人多机床少的问题。但是现在由于仿真还存在很多局限性,所以还是不能完全替代机床操作实践。我们期待随着计算机模拟技术的发展可以使仿真更多的应用到教学中来。
参考文献
数控仿真范文第5篇
关键词：数控仿真；软件；数控机床；教学
一、引言
近年来，我国高校开始扩招，数控机床专业学生数量也在增加。在这样的情况下，高校必须加大对数控设备方面的资金投入，从根本上满足大学生学校与实践的需求。本文从了解数控仿真软件概念入手，探讨数控仿真软件在实践教学中的应用，并针对常见问题提出有效解决对策。
二、数控仿真软件概述
数控仿真软件，即在实现计算机编程与科学建模的基础上，以动态的方式，将加工全过程演示出来，主要进行二维和三维图形呈现[1]。通过这样的方式，转变了传统式的数控机床教学模式，那些之前必须在专业实验室和专门工厂当中进行教学的演示功能，如今可以在虚拟的软件环境中实现，数控教学的灵活性和便利性更强。数控仿真系统的应用优势显著，主要特点如下：仿真功能强而全面，刀具库体系丰富而完善，图形与普通数据接口质量好；对配置的要求不高，仅需仿真软件与普通微机，且能实现自身和多种网络操作系统的结合；需要的资金和原材料少，占地空间小，可避免资源浪费；通过网络交流平台促进师生之间的交流与互动。
三、数控仿真软件在数控机床教学中的实践应用
第一，虚拟机床仿真软件。在数控机床教学中，虚拟机床仿真软件是以计算机为载体模拟加工全过程的。其特点如下：第一，无论在界面风格，还是在结构方面，虚拟仿真数控机床与真实机床均存在差异性。第二，仿真机床操作流程如下：首先进行毛坯定义，然后进行工件装夹和压板安装，再次进行基准对刀和安装刀具，最后进行机床手动操作[2]。第三，进行完整性地碰撞检测。主要包括手动的和自动的，即刀柄、夹具、刀具、压板、刀具，行程越界，以及主轴不转时相关相关设备的碰撞。在检测过程中，如果出现错误，就会产生报警提示，降低操作失误率。第四，数据接口经过了优化，用户不但可以在真实的环境条件下进行虚拟机床操作，而且可以了解多种运行参数，将别的CAD/CAM软件应用到加工过程中。考试系统完善而灵活，不仅具备远程操作功能，还具备智能化数据保存、评分与查询等功能，实现考评的智能化。由于当前高校开设增设多种数控教学课程，实际参与到数控机床实习当中的学生越来越多，且数控机床价格开始上升，精密性要求越来越高。因此将数控仿真软件应用到实践教学当中，进行数控机床编程优化，加强实践操作培训，能有效地解决相关矛盾与问题。这样不但能够防止操作失误，损坏机床设备，而且操作者还能在仿真机床的操作中获取真实感受，处理了数控机床设备不足的问题，赋予学生更多的实践操作机会。第二，CAD/CAM一体化软件。在数控机床教学中，CAD/CAM一体化软件特点如下：可呈现出直观性的几何造型，进行复杂零件的优化设计；粗加工技术先进化和智能化，加工方式多样而灵活；具备较强的刀具路径校验功能。针对刚刚学习数控机床加工知识的学生来说，通过应用CAD/CAM一体化软件进行教学，可以及时建立零件模型，进而快速地生成数字代码，降低手工编程的繁琐性。在这么直观的模型教学模式下，能激发起学生参与数控机床加工和设计的积极性与兴趣，但也存在不足之处，即容易与实际加工脱节。该编程模式是否和真实机床相兼容，相关参数设置的是否精准，是无法在软件中观察到的。装夹等核心步骤也难以在软件中体现。因此，CAD/CAM一体化软件仿真，还未进入到真实的加工过程。且编程属于基本功能，一味地跳开编程，无法促进学生对理论知识的认识。针对金工实习教学来说，往往注重培养学生的独立操作能力，且以现场理论性教学为辅，旨在促使学生对数控机床加工有基本的认知。但针对职业培训来说，往往以受训者切实掌握技术为准。通过对比可知，金工实习教学会受到时间与课程方面的影响。通过进行仿真软件课堂教学，学生只能对CAD/CAM软件有一个大概的了解，而要想完全掌握和应用CAD/CAM软件，必须积累加工经验，花费较长的时间。因此，针对那些具有编程基础的学生教学，往往采用CAD/CAM一体化软件。
四、数控仿真软件实践应用中的主要问题及解决对策
在数控机床教学中应用数控仿真软件，给教师的“教”和学生的“学”带来了便利，但其仅仅属于一种加工模拟软件，与真实加工过程相比存有差别，不能代替学生在实践加工操作中的知识与技能积累。因此，在实践教学当中，单纯依靠数控仿真软件是不可行的，学生无法真正掌握实践操作技能。要想解决这一问题，可从以下两方面入手：一方面，高校要结合教学实践情况，科学安排和设计课程教学进度。在学生学习数控仿真软件课程知识之前，为他们安排到工厂中实习，让学生在实习过程中获取对不同数控加工方法的感性认知。此外，在加强数控仿真软件训练之前，应先进行数控机床课程教学和数控加工工艺课程教学。这样的话，学生就能在掌握不同机床实践操作、加工、切削用量计算方法的基础上，更加透彻地掌握数控仿真的全过程，实现数控仿真与真实加工的有效结合。另一方面，要科学合理地穿插与安排学生，参与到真实的数控机床训练当中。这样不仅能够防止学生对仿真软件过于依赖，还能真正培养学生的机床实际操作技能。要想实现这一点，应提升高校的教学管理水平。
五、结束语
综上所述，在高校数控机床教学中，应用数控仿真软件，已经成为常见方法。要想切实地优化数控机床教学效果，教师应当从软件应用方法与教学内容等方面入手，充分发挥不同类型的数控仿真软件的应用作用。
参考文献：
[1]陆九州.数控仿真软件在数控机床教学中的应用[J].新课程•下旬,2015(7):86.
