机械数控加工仿真软件的教学应用

机械数控加工仿真软件的教学应用

作者：吕芳

来源：《科教导刊·电子版》2013年第02期

摘 要 数控技术在现代化工业发展中扮演着重要的角色。数控技术水平已经直接影响到国家的经济发展力和综合国力。所以，世界上各个工业大国都会积极发展本国的数控技术和其相关的产业。本文就机械数控加工仿真软件的教学应用进行探讨，主要介绍机械数控加工仿真软件的选用、使用方法与使用范围以及使用过程中的注意事项。 关键词 数控 仿真软件 应用

中图分类号：TG659 文献标识码：A

数控加工仿真系统就是利用计算机仿真技术，在计算机上模拟真实机床的操作过程，以部分代替实际机床的操作训练。数控加工仿真技术可以解决传统数控存在的教学问题：第一，解决了各院校存在的数控机床数量少，而学生需求量大的难题，提高了机床的使用率；第二，由于在现实的机床操作中，可能会产生机床事故，那么利用仿真技术就大大降低了事故率，除了保护学生的人身安全外，也保护了贵重的机床；第三，仿真技术是一种新颖的教学模式，激发了学生的学习兴趣，提高了教学效果。 1数控加工仿真软件的选用

数控加工仿真软件的形式有很多，有一些是数控机床本身自带的一些仿真软件，这种软件的自身局限性比较大，不适宜用在教学当中。还有就是一些通过机械制图而后自动编程的仿真软件，这种自动编程的教学软件不适应我们需要学生自己手工编程的教学要求。对于数控加工软件的选择我们要从三个方面来考虑，一个就是所选的软件中机床与数控系统的操作面板要与现实教学中的数控机床相匹配；另外一方面就是软件中的数控系统要与实际教学中的数控系统一致；还有就是仿真软件经过验证合格后的运行程序能否在真实的机床上加工生产等。通过比较，大部分学校还是选择了南京宇航公司研发的数控加工仿真软件作为教学软件，此软件源自于美国它是基于虚拟现实而研发出来的仿真软件，该软件可以完美的展现数控机床工作全过程的仿真。

2数控加工仿真软件的使用方法及使用范围

根据数控加工仿真软件的特点，下面我们来谈谈在应用数控仿真的教学当中的一些新的方法：

2.1“以学生为主体”的教学方法

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数控编程课程是一门理论性很强，实践性也很重要的一门课程，为了更好的达到教学目的我们要对教学方法做一些改动，比如，对于一些数控编程的理论性知识我们可以在课堂上解决，而对于一些数控机床、数控机床的加工工艺等我们还是要结合课堂与仿真软件的共同教学，这样可以让学生既明白了理论知识也强化了学生的实践动手能力。数控机床的教学主要是以仿真软件为主体，板书与现场教学为辅的教学方法。这样的教学方法主要就是为了能够激发学生学习的兴趣，体现“以学生为主体”的教学理念，让学生手脑并用，把被动学习变为主动学习。老师在教学当中起到的是引导作用，讲解内容要抓重点、讲方法，使学生更好的学习数控编程技术。

2.2发挥数控加工仿真软件在数控教学中的应用 2.2.1在理论与操作教学中的应用

数控加工软件在理论与操作教学中的应用主要是指在编程教学和操作教学这两个方面的应用。对于编程教学，老师们一般是自己先讲解一个指令和实际应用中的实例，然后给学生其他类似题目练习一遍，最后再讲解答案。老师在讲解编程的时候可以使用仿真软件具有的示教编程功能来讲解，并在虚拟的数控机床上布线进行仿真加工。讲解完成后把编程的例子发送给学生，让学生在各自的电脑上进行程序的编制与调试运行。一般学生在编程中会写错编码导致最终的调试不成功，但是他们又不知道是哪里出错了，而仿真软件正恰恰解决了这个问题。在其CRT显示屏上面会提示错误信息，学生按照提示来改编程，最终调试运行成功。在这个过程中学生会掌握到真正的编程技能，成就感也会得到大大的满足，学习效果自然就好了很多。 2.2.2在数控实际操作过程中的应用

对于数控操作的教学，最好的方法是能够让学生在数控机床现场操作。老师一边讲，学生一边操作，可是实际情况是学校没有那么多的数控机床可以供学生操作使用，也没有那么多的教师资源在旁指导学生，所以这种方法是不可行的。但是如果只是单一的在课堂上讲解数控操作又会显得枯燥乏味，学生根本理解不了操作的具体流程和在操作中可能出现的问题，这样的教学效果就会很差。就算是使用数控教学多媒体教学，也不能让学生亲自上机练习，所学的都是一些死板的理论知识，并不能真正运用到实际操作中。而数控加工仿真系统也很好的解决了此问题，让理论与实践操作结合在一起，学生亲自上机操作，更好的理解掌握所学内容。 2.2.3在教师批改作业中的应用

一般情况下学生要想知道自己所编的程序是否是正确的只能通过老师对编程的批改而得知。而批改编程是一项十分麻烦的工作，老师得对每一个编程进行仔细的审阅，有时候可能是一个符号的问题而导致编程失败，还有一些书写错误也很难的查出来。解决这些问题除了能解决老师的压力让老师花更多的精力在教学上，更重要的是由于一些书写的问题查不出来，学生最终也没能明白自己的编程到底哪里出了问题造成似懂非懂的现象。所以解决这些问题在数控

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编程的学习中也是很重要的。而运用仿真软件老师就可以利用其仿真校验的方法来高质高量的批改作业，学生也能及时的意识到自己的错误点在哪并纠正过来。 3数控加工仿真技术在应用中的注意事项

首先，仿真软件不管做的有多好，它还是虚拟的并不是真实的，与真正的数控机床相比，仿真软件中的机床只能与真正的机床基本上相同，对于一些“宏程序功能”仿真软件是不能实现的。如西门子系统的蓝图编程功能，这样会导致学生认为实际机床就没有这些功能。另外，数控加工仿真系统知识简单的模拟加工的过程而并非真正的加工过程，它没有办法代替真实的切削加工，导致学生在使用仿真软件进行编程与操作时，往往会忽视选择切削用量、选择合适的刀具以及一些零件的装夹方法等方面，这样会直接影响到零件的加工质量，最终降低了生产效率。

综合上述原因，我们总结了在数控加工仿真软件的应用过程中要注意的三点： 3.1合理安排仿真软件的学习阶段

数控专业的学生，应该在学习了一些普通车床、铣床这些设备之后，掌握一定的机床加工基础，再来开始仿真软件的学习应用。当学生们掌握了一定的机床加工基础后再学习仿真软件比较的容易，同时也可以避免初学者易出现事故的现象。 3.2按照实际数控车床操作的要求来做

虽然只是在电脑上进行仿真加工操作练习，但是学生一定要按照数控机床实际操作加工中的要求去做，比如选择合理的刀具，选择合适的切削用量以及合适的装夹零件等，对使用刀的动作和每一步规定的步骤也要规范化，让学生养成正确的操作习惯。其次，还可以鼓励学生用鼠标点击仿真软件上面的系统面板，这样是为了让学生更快熟悉面板上各个按键的位置，节省操作时间。

3.3合理分配仿真软件与机床操作的时间比例

根据课程安排时间，合理分配好仿真软件和机床操作练习的时间，当实习条件比较好时，大部分时间应该让学生上机操作，这是由于数控仿真软件的主要是针对入门基础的培训上，而上机操作练习有助于学生实际操作技能的提高与进步。 4结束语

现在数控加工仿真软件的应用已经呈现普及化，我们也发现它越来越多的优点，在不断地创新与尝试下，我们最终会克服仿真软件的缺点，让它在为培养更多更优秀的数控人才中发挥更大的作用。

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