数控仿真软件范文
时间：2023-04-06 22:43:39
导语：如何才能写好一篇数控仿真软件，这就需要搜集整理更多的资料和文献，欢迎阅读由公务员之家整理的十篇范文，供你借鉴。
篇1
Abstract： This paper mainly discusses how to make good use of training time reasonably and effectively to let the students master the basic NC theory and practice knowledge. Combined with our school practice experience， the paper dicusses the role of NC simulation software and method of use NC simulation software in the NC practice.
Key words： NC practice；engineering practice；NC simulation software；NC teaching
中图分类号：TG659 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）06-0032-02
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）.
篇2
关键词：数控加工 理论教学 数控仿真软件
中图分类号：TG547 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2013）05（b）-0161-01
作为《数控车床编程与操作》、《数控加工工艺学》二者合二为一的专业理论课教师，在教学过程中不断研究与探索，随着现代科技的不断发展，发现数控仿真软件运用到数控教学中来，解决了一系列相关迫切的问题，在使用中学生学中做、做中学，既满足了教学中的不同需求。下面我结合在教学实践中的体会浅谈一下数控仿真软件在数控教学中的使用感触。
1 数控仿真软件在数控教学使用中的优越性
1.1 利用仿真软件可以弥补教学设备不足，降低学校成本
由于数控加工机床设备价格比较昂贵，数控机床类型繁多，常用的有数控车床、车削中心、数控铣床，加工中心、数控刨床、数控磨床等，一台普通数控车床或者数控铣床至少也要7、8万，还有20万左右的。一般一台加工中心30万左右，更多则达百万甚至到上千万不等，学校不仅受投资和办学场地的限制，无法购置大量数控机床设备来提供学生实习实训使用。则数控仿真系统可以弥补这方面的不足，使大部分的实习实训操作在数控仿真软件中实现，从而解决学校在数控机床设备上不足和场地不够的现状，使数控技术的教学达到投入少、类型多、见效快、培养的初学者学生动手能力强目的。数控仿真软件使学生增加了有效上机时间，学习效果大幅提高，降低学校成本。
1.2 利用仿真软件的直观性提高教学效果、方便教师授课
数控编程与操作因是一门单纯的纯理论教学，在没有使用仿真软件之前和其它课程一样，直接在黑板上书写，而在黑板上讲按键的作用与程序编写、操作，易使学生感到枯燥无味，也不容易理解和检验程序的对错，只有通过老师作业的批改，而数控仿真软件的引入使用学生可以直观的看到机床操作面板各个按键的表示符号、作用及功能，也可以通过模拟演示功能看到真实图形大小、尺寸的多少、观察机床及工件的不同视角以及刀具的形状以及刀具的走刀轨迹是否合理，是否为最佳合理刀具走刀轨迹。等这些都可由操作者自己进行设计以满足不同零件的加工需求。学生通过仿真软件对所编写程序进行加工与验证同时，还可提高学生对数控技术的学习兴趣和编程能力，更好的去理解数控技术这块内容，所以数控仿真软件是一种既经济实惠、实用、功能多样又安全可靠的数控技术教学辅助工具。从而提高纯理论教学效果，提高学生学习编程能力的提高，同时也为下面学习实际操作奠定了基础。
2 数控仿真软件在教学使用中存在的弊端及解决措施
2.1 只注重仿真训练，易忽视实训操作
数控加工仿真软件只是模拟加工过程并非真实加工过程，所以无法代替学生在真实切削加工的实际感受，数控机床加工全过程的仿真包括机床的选择、毛坯的选择与装夹、刀具以及夹具的选择与定义；切削用量、进给量的选择，数控程序输入、编辑、刀具参数的设置等，由于是虚拟的操作，即使出现是不是人为的操作与编程的失误，也不会伤害到人身与机床设备的安全。学生则可以大胆的操作，可以在比较短的时间里尽可能多得熟练不同机床，不同系统的操作方法，从而能激发学生学习兴趣和动力。实际加工零件时，由于切削量、进给量的选择，以及对安全的疏忽都可能会出现打刀现象或着影响零件实际的加工质量、降低生产效率等问题。因此对教师应引起足够的重视，在仿真教学中即时提醒学生在真正数控机床加工时，二者的区别和注意问题。例如利用车刀在数控仿真系统上加工工件时，只要背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削，而在实际数控机床上加工，则会因受到机床、刀具、夹具和材料等各方面性能的影响。不可能选取太大背吃刀量；还有切断刀在实际加工中只可以用来切槽和切断加工。而在仿真系统中即使用来车削外圆，也不会有报警显示来提醒等这些问题就需要我们在教学过程中一直反复强调避免将来学生在实际操作时，因一直使用仿真，而忽略实际操作。造成不必要的人、机、伤亡事故。
2.2 长期使用仿真，易使学生依赖于计算机
因部分学生自控能力差，长期使用仿真软件教学，会使学生产生惰性而依赖于计算机，而懒于机床操作。有些学生还会趁机上网和玩游戏，如应对于技校学生，本身基础差、自控能力差，教师在讲课时，可以运用远程来进行控制学生电脑，让学生可以更清楚去理解所学内容，学生自动练习时，可以关闭学生网络信号，使学生无法上网以免长期使用电脑来操作仿真软件，依赖于计算机，应合理安排仿真软件与实际操作上课的时间和顺序。这就要求老师加强责任心、提高管理、适当改进教学方法，减少数控仿真软件在教学中的负效应。
3 结语
数控仿真软件有机的将数控编程和实践操作结合在一起，通过学中做、做中学，使学生把学到的知识灵活的应用到真正的实践中去，它不仅提高了学生的学习兴趣和数控技术的教学效果，而且减少了学校因数控设备少的现状，同时也提高了数控技术人才的培训效率。数控仿真软件存在这些优点的同时也存在一定的缺点，教师应灵活掌握运用，则可以更大的发挥数控仿真软件在教学中的使用。
参考文献
篇3
论文关键词：数控教学,仿真软件,人才培养,CAM
1 引言
数控加工作为制造业迅速发展的显著标志，被各工业强国视为重点发展对象。数控设备是传统的普通设备和计算机应用的巧妙结合，自然显示出其高精度和高效率的绝对优势。而今数控设备的迅速普及应用，导致了数控维修、加工、编程等相关方面的专业人才的匮乏。故此国家多次制定相关政策，加大力度培养数控方面的专业性人才。有鉴于此，我院结合国家政策及本院实际情况，制定了“培养应用型本科人才”的教学培养方案，并于2007年购进了大批高精尖数控设备及其相关的正版CAD/CAM软件。在数控教学过程中我们发现数控仿真软件对数控理论和实践教学的帮助最大，故在此做以浅析。
2 数控仿真软件的优点
2.1 打破了传统的枯燥、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，在理论教学阶段对于初学数控机床的学生来说，即便有专业基础课程的先导，也显得较难接纳。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入，从不同角度对数控机床结构进行深入观察，熟知机床各个部位的工作原理，结合理论讲解图文并茂，使学生如身临机床生产加工现场。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，对于初学者来说都是十分抽象的，这就极易使学生产生厌学情绪。但仿真软件的引入便解决了教师这种授课困境，只要我们将完整的程序输入仿真软件，它就可以以单纯路径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意义还可以验证程序的对错，故此也实现了化“抽象”为“具体”的教学目的。
2.2 减少了数控机床的购置费用及日常损耗
对于本科教育为主的院校来说，数控设备的采购既要符合实践教学的要求也要兼顾高端科学研究，加之资金限制，数控设备的定制方向会以高精尖、多功能、多样式为主，故此每种数控设备的大批量采购不会做优先考虑。故数控设备的多样性和人机比过大，给数控实践教学带来了极大的困难，数控仿真软件的引入便解决了这个难题。教师可以引导学生利用仿真软件进行数控机床的开关机、回参考点等一系列操作，这样就达到了与在机床上实际操作的效果。学生在反复运用仿真软件进行数控操作的过程中，肯定会遇到撞刀、超程操作、各种大小报警等误操作，同时也会吸取误操作的教训并加以改正，这样在学生进行完仿真软件操作这一过程后，再到数控机床上进行实际操作就会更加安全可靠。不仅极大的减少了学生在数控机床上实际操作的事故发生，也减少了误操作引起的机床故障、刀具损耗、冷却液油的浪费等导致的资金消耗。可见仿真软件使数控教学的实践操作环节即安全可靠又降低损耗。
2.3 减轻了授课教师的负担
在数控编程中对于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如果自行绘制编程图形进行编程，对于授课教师来说程序的批改便成为了极大的负担，但如果学生在仿真软件中自行输入程序并验证程序的准确性，就省却了教师批改这一环节。可见数控仿真软件不仅为学生的学习带来了兴趣，也为教师的授课减轻了负担。
2.4 具有实用灵活的考试系统
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、成绩查询和分析等，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，解决了考试用机床的紧张问题和试题的泄漏问题。
3 数控仿真软件的缺点
3.1 加工参数设置随意，无法保证产品质量
仿真环境是一个虚拟的完美的过程，一旦程序正确就不会出现加工问题。这样就养成了学生在使用数控仿真软件时，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及必然的变动，都可能引起机床停机。同时应用仿真软件也无法判断工件的表面粗糙度、进行尺寸测量、矫正尺寸精度等。而学生一旦养成这种坏习惯，在机床上实际加工时也会不自觉的忽略这些对数控加工十分重要的部分，从而导致加工出的工件无法达到尺寸精度要求，更有甚者发生碰撞等事故。
3.2 加工工艺性差
由于模拟仿真软件的虚拟性，许多需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、使用光电对刀仪和Z向对刀器进行准确的对刀效准、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可少且难于掌握的部分。
3.3 缺乏现场的亲身感知，安全意识淡薄
数控机床的实际加工中，操做人员必须具备相应的“听辨能力”，根据机床不同状态下发出的声音及时调整参数，减少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“听辨能力”。
实际加工中的很多偶然事故的发生是不定性的，如在事故发生当时及时按下急停按钮、加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等。但在仿真软件中，这些环节都可忽略不计，使学生安全意识淡薄。
4 数控仿真软件缺陷的弥补办法
仿真软件有它自己独特的优点，也有它的不足。因此在教学中，怎样扬长避短，既发挥它的优势，又尽量避免它的缺陷，从而有益于实际加工操作，就是教师乃至学校要考虑的问题。
4.1 强调加工工艺安排的重要性，并加强练习
加工工艺的安排，在任何机械加工中都是十分重要且必不可少的环节。它需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。如果在教学中能够多加练习多举实例，一定会给具体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。
4.2 强调仿真软件与机床的区别点
一般的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，两者之间肯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。所以在教学中一定要加以强调，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。
4.3加强安全意识培养
千万不能在实际加工时，主观地受仿真软件的影响，忽视安全问题。任何一个小小的疏忽都可能酿成巨大的安全事故，决不能马虎。
5 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一理论教学中被广泛使用，还可作为数控实际操作技能训练的辅助工具。虽然其优点为我们的授课过程带来方便，使教师和学生都十分受用，但其缺点也不容忽视。不过只要教师掌握好数控机床实体仿真软件在教学中的应用方法，摆正数控机床实体仿真软件在教学中的位置，将数控机床实体仿真软件与机床实际操作相结合，弥补其缺陷部分，就会在教学中达到事倍功半的效果。从而使数控机床实体仿真软件在教学中能够科学地、充分地发挥其作用。
参考文献：
[1]胡伟心.对仿真软件在教学中运用的思考.信息技术与应用[J].2006(11)
[2]廉良冲，周莉.仿真软件与数控教学的结合应用.机床与液压[J].2010(2)
篇4
（贵州大学，贵州贵阳，550000）
摘要：由于数控技术发展迅速，目前市场上的数控设备型号多样，并且数控系统更新较快，对学校而言不可能将所有系统配齐。这就导致学生所学与工厂所用不符。数控仿真软件在数控技术专业教学中的合理应用，既可以提高数控人才的培养质量和效率，还可以缓解学校的经济压力，但其缺点也不容忽视。只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合，摆正仿真软件在整个专业教学中的位置，才能充分地发挥其作用，才能真正为教学服务。
关键词 ：仿真软件，数控技术，应用
Application of simulation software in numericalcontrol teaching
Wu Zhongren
（Guizhou University, Guizhou,Guiyang, 550000）
Abstract: because the numerical control technology is developing rapidly, currently on the market for CNCequipment type variety, and the NC system updates faster, the school could not complete all system. This leads towhat students learn and use does not match factory. The reasonable application of NC simulation software in CNCmajor teaching, not only can improve the quality and efficiency of NC personnel training school, can also relieve theeconomic pressure, but its disadvantages should not be ignored. Only in the teaching, simulation training and practicetraining of the organic combination, position in the whole simulation software in teaching, in order to fully play itsrole, can really serve teaching
Key words: simulation software, numerical control technology, application
1 引言
数控技术是先进制造技术的核心，世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力、适应市场能力和竞争能力。随着我国加入世贸组织，综合国力进一步增强，我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业中心，进入了一个空前蓬勃发展的新时期，这必然对掌握现代化制造技术的人才、特别对一线数控技术工人形成了巨大的需求。
2 数控技术实践教学现状
基于数控技术在机械制造业的重要性，现在我国很多院校以及职业类学校都开设了数控技术课程。在学校，学生可以通过以下几种途径获得数控技术能力。一是有合适的实习基地，但在目前国内很难有这样的基地，即使有，也只是集中在经济发达地区，且数控系统单一；二是学校从有限的资金投资购买数控机床，加工中心等建设教学实践环境。此类的数控设备价格昂贵，即使学校买回几台，无论在数量上，还是从成本、安全性上考虑，都不大合适学校的普及型教学和实践。因此，如何提高和改善数控技术课程的教学环境，使学生能学有所练，学用结合，是数控技术教学工作面临的一个非常的难题。
职业院校如何更快更好地培养出满足市场需要，掌握数控机床编程、操作与维修等技能的人才，早已是数控教学工作者研究的课题。本文讨论的是采用数控仿真软件将数控教学与实际操作有机地结合起来，提高数控教学水平，培养高素质的应用型技术人才。
3 仿真软件在数控技术专业教学中的优势
（1）减少高额的设备投入，解决实习设备与学生人数不成比例的问题。
由于数控设备属于集机电、通讯、传感于一身的智能化产品，它具备“高速、高效、高精度”的加工特点，这就决定了其高额的成本。因此，数控专业的的实训教学若单单依靠购买数控机床则投入过大，若采用数控仿真进行实习教学可以很好的解决这一难题。
（2）提供多种机床多种系统，解决设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题。
由于数控技术发展迅速，目前市场上的数控设备型号多样，并且数控系统更新较快，对学校而言不可能将所有系统配齐。这就导致学生所学与工厂所用不符。而数控仿真系统则具备“一个软件多种系统”的优势。如上海宇龙仿真软件就拥有FANUC、PA、SIEMENS、华中数控、广州数控、大森数控等多种数控系统，可以实现对车、铣、加工中心等多种型号机床操作过程的仿真，弥补了实习设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题。
（3）实现虚拟加工，减少实训费用。
数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，它完全模拟零件的切削过程，能检验指令正确与否，并用三维动画实时模拟显示程序路径和工件图形，从而真实的再现了零件的加工过程，并且在模拟加工过程中不会有机床、刀具、材料的损耗，极大的减小实训费用。
（4）安全性高，便于初学者学习
由于数控加工仿真系统是一种虚拟加工技术，所以学生的错误操作也不会损坏机床，更不会造成人身伤害，使学生可以抛开思想包袱大胆地、独立地进行练习。
（5）可对程序校验、模拟加工，减少占机调试时间，提高加工效率
在实际加工时，一般要反复检查程序，并利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性，这就导致占机调试时间过长。并且图形模拟也无法对刀具的干涉、运动中与夹具的碰撞、工件上一些细小的结构等进行全面真实的反映。所以在加工之前，可以将程序输入仿真软件，先模拟加工，观察零件的加工过程，并初步检验零件的形状尺寸，最后将正确的程序导入到数控机床中，既可节省时间提高加工效率，又保证了加工的安全性。
4 仿真软件在数控技术专业教学中的不足及弥补措施
（1）仿真加工缺乏真实感.学生安全意识淡薄。实际加工中操作人员必须严格按照安全操作规程进行加工，并要求其具备相应的“听辨能力”，能根据机床不同状态下发出的声音及时调整参数，减少机床发生故障和停机的概率。而在仿真中，便无法学习到真正的“听辨能力”，并且一些严格的操作规程也无法得以实施。如加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等，这些环节在仿真时往往都可忽略不计，而对于在练习时出现的撞刀等现象也毫不在意。如果学生的不良习惯一旦养成，会在实际生产中造成重大损失。
（2）工艺参数设置随意，无法保证产品质量。利用数控加工仿真系统进行编程与操作练习时，往往容易忽视切削用量、刀具的选用，零件的装夹等问题。同时仿真软件也无法判断工件的表面粗糙度、矫正尺寸精度等。如果学生在仿真时忽略了这些内容，在实际机床上加工时也会不自觉的忽略这些对数控加工十分重要的部分，从而导致加工的工件无法达到尺寸精度要求，更有甚者发生碰撞等事故。
（3）仿真加工与实际机床有一定差异，易使学生产生错觉，影响教学质量。由于虚拟加工技术起步较晚，现在的仿真软件与实际机床还存在一定差异。如利用车刀在数控仿真系统上加工工件时，只要背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削。而在实际数控机床上加工，则会因为受到机床、刀具和材科等性能的影响，不可能选取太大背吃刀量。再如切断刀在实际加工中只能用来切槽或者切断加工。而在仿真系统中即使用来车削外圆也不会有错误提示。又如实际加工中，G00无法完成工件的切削加工，而在仿真时即使错误的使用G00切削工件，照样可以完成切削而不会报警。
5 结束语
因此，数控仿真软件在数控技术专业教学中的合理应用，既可以提高数控人才的培养质量和效率，还可以缓解学校的经济压力，但其缺点也不容忽视。只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合，摆正仿真软件在整个专业教学中的位置，才能充分地发挥其作用，才能真正为教学服务。
参考文献：
篇5
【关键词】数控车削；仿真系统；Visual C++6.0；OpenGL；数控代码
1.前言
多品种小批量的生产已经成为现代制造业的主要的生产模式，数控车床正是适应这种生产模式柔性化的生产工具。数控加工过程隐含在数控程序中，数控程序中的错误不容易发现，因此无论是在实际生产中、还是教学的过程中都造成很大的资源、人力、物力的浪费。从教学的角度说，可以提高学生的学习兴趣，使学生可以按照自己的想象力来进行实际练习，又不必担心浪费资源；从企业培训的角度来说，可以减少由于培训过程中实际加工造成的毛胚、刀具的浪费和对机床的损害，同时可以让学员充分了解加工过程；从实际生产的角度来说，可以在产品实际加工之前确定合理的、优化的加工方案，并且可以进行模拟试切加工，不但提高了生产效率， 产品的质量得到了很大保证[1-2]。
国外的数控车床的水平已经很高，然而我国现代制造业的数控车的水平还不是很高主要原因之一就是，现在的企业或者科研单位都不能花费大量的财力和资源来培养数控车的技术人员，而实际的操作是培养这些人员的必经之路，因此开发一套数控车床的加工过程仿真软件是十分必要的。
2.仿真系统的实现方法[3-4]
仿真过程的实质是做出符合实际运动规律的动画，因此核心是计算每一帧工件的轮廓，以往的设计中有使用下面的设计思路：首先把加工的零件离散成空间的点坐标，通过每三个点按照一定的方向科学的生成一个三角面片，只要工件离散的点坐标足够的密，就可以通过OpenGL显示非常逼真的模型。通过计算每一时刻的刀具轨迹来改变组成工件的空间坐标系的点坐标。这样一帧一帧显示就可以模拟工件的连续的被加工的过程。
考虑上述方法的计算量较大，我们采用只改变要加工的一块轴段。可以设计一个显示链表，该链表的初值就是毛胚链表。我们可以通过刀具轨迹判断出要加工哪个轴段，然后对该轴段进行修改。这样我们把注意力放在了被加工的轴段上，可以极大的减少计算量。
3.仿真系统的结构[5-7]
（1）设计毛胚模块
该模块主要是要求用户输入加工零件的毛胚信息。由于轴类零件的毛胚的形状比较规则，本仿真系统只提供了五种类型的轴段类型，即圆柱、左圆台、右圆台、左圆锥、右圆锥。这样就可以描述一般的轴类零件的毛胚，因此首先要求用户输入毛胚的段数，然后设置每段毛胚的几何信息，如图3所示。
（3）数控程序的输入、输出模块
该模块主要是完成用户的数控代码导入、导出、编辑。用户可以导入文本文件也可以在视图中进行手动编辑，并且可以把满足仿真要求的代码导出到文本文件中。
实现该功能可以利用Visial C++6.0 MFC类库中提供的视图类CEditView，可以从该类派生出自己的视图类用来实现数控程序的输入、输出。主要用到了CEditView：： SerializeRaw（CArchive& ar），该函数通过与文本文件关联的CArchive对象方便的实现文本文件的输入、输出。
（b）计算仿真显示链表
用毛胚链表初始化仿真显示链表，通过Status类实例化的对象可以知道加工方式，包括直线差补、圆弧差补、快速走刀；刀的位置信息，包括起始点、下一点坐标信息。这样我们可以知道将要加工的是在哪个轴段上，然后根据Status参数建立新的轴段并且修改原来的轴段，再将新建的轴段插入到显示链表中，然后将加工哪个轴段信息存入到Status中。
（c）开发和封装OpenGL与CView的类库
主要用到了OpenGL的图形绘制、变换操作（缩放、旋转、平移）、光照与材质、动画技术。通过GCamara来封装与OpenGL有关的取景操作，如视图变换、投影变换、视口变换，就像一个照相机的取景过程，需要改变照相机的位置、角度、伸缩镜头。通过COpenGLDC来封装OpenGL渲染环境与窗口的关联、绘图操作、光源的设计、颜色的设置，并且把GCamara定义为COpenGLDC的数据成员完成取景操作。通过CView派生出COpenGLView，将COpenGLDC实例化的类对象定义为COpenGLView的数据成员，并且在COpenGLView的消息函数中完成COpenGLDC与COpenGLView的连接。这样我们在使用COpenGLView时功能就很强大了，它封装了OpenGL的各种功能。使用时只要从COpenGLView派生出自己的视图，然后在相应的消息函数中调用基类的相应的消息函数，就可以很方便的使用了。
（d）显示仿真链表
显示仿者链表主要就是利用Visual C++6.0提供的SetTimer（）函数设置几个定时器，然后再在相应的响应函数OnTimer（）中修改下一侦的显示数据，这样就可以看到一个连续的仿真加工过程了。主要是修改加工轴段的信息，其他的轴段直接按照显示链表绘制就行。
（5）系统帮助模块
主要用于向使用者提供关于软件的使用说明及相关的技术说明，主要包括仿真的基本步骤、系统说明、设计毛胚、选择刀具、要求的数控代码的格式。
4.结论
本文设计开发的数控车削加工仿真系统具有对形状较复杂的轴类零件进行高效准确的程序校验的功能，并且可以动态地、直观地显示零件的加工过程，实现非实际切削过程中的数控程序检验，有效的解决了复杂轴类零件的数控加工程序的校验问题。本系统简单实用，根据仿真系统规模可以扩展功能，对提高生产效率和减少加工成本有着重要意义。该软件在教学实践中受到广大师生的一致好评，仿真效果真实。
参考文献
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[5]Microsoft， Microsoft Developer NetWork， Online Help， 2000.
[6]杨彬.如何使用Visual C++ 6.0[M].机械工业出版社，1999.
篇6
数控加工技术在机械加工中应用的越来越广泛，大批数控机床操作人员的专业培训成为迫切而又难以解决的问题。在传统的数控培训和教学中都是采用在真实的机床上进行，学生在不熟练的情况下对机床进行操作存在很多的安全问题，误操作会导致设备、刀具的损坏，甚至发生人身伤害。数控机床的价格昂贵，添置数控机床是一批很大的投入，这时就需要一种新的方法来取代这种训练。
1 数控仿真软件的介绍
数控仿真软件实际是采用虚拟技术，它改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式。从而有效地扩展了自己的认知手段和领域。虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具，它以视觉形式产生一个人性化的多维信息空间，为创建和体验虚拟加工提供了有利的支持。是我们在没有实际机床的情况下，也能验证程序是否正确。
1.1 采用数控仿真软件的优势
仿真软件采用的是虚拟技术，模拟加工，它可以模拟实际机床的加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统，只需要一台计算机安装软件即可。它采用虚拟的机床，虚拟的刀具，虚拟的工件进行加工。采用数控仿真软件可以大大降低实习教学的成本。模拟加工具有以下优势。
（1）真实机床操作起来费用较高，采用仿真加工大大降低费用。
（2）误操作容易引起机床，刀具损坏，采用仿真加工不会出现这样的问题。
（3）减少教师的工作量，实际机床训练时教师要在整个车间跑，采用仿真软件加工，教师只要在一个教室中巡回指导就可以了。
（4）便于检查程序的正确与否，能够很好地提高学生的熟练程度。
（5）验证程序的实际加工效果速度快，省去了很多麻烦。
（6）软件产生一种真实场景的仿真，操作者可以通过与仿真场景的交互，来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此，采取这种方法能进一步提高操作者的实际操作技能。
1.2 数控仿真软件的种类
现在各个学校的数控专业都采用数控仿真软件进行数控实习教学，如上海宇龙、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。仿真软件有着不可替代的优势。它们都能起到三维仿真加工的效果。
2 数控仿真软件在教学中的应用
现在该校所有的编程实习都是在编程教室采用虚拟机床完成，达到一定的熟练程度之后，再到数控车间到真实机床上训练，都取得了良好的教学效果。虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比，虚拟数控机床具有以下的功能和特点。
2.1 仿真数控系统的工具栏及具体功能
虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不会因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失，并与真实机床有完全相同的界面风格和对应功能，如动态旋转、缩放、移动等功能的实时交互操作。通过图1的工具可以对机床进行屏幕切换，放大，缩小，平移等，观察工件的加工情况。
此工具栏可以对机床验证过正确可执行的程序保存起来，还可以更换毛坯，刀具等，以下为具体介绍。
2.1.1 强大的刀具库功能
刀具库中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，从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式及切削加工的要求。如果刀库中存在的刀具不合适，还可以对刀具的具体参数进行修改，包括刀具的形式，刀杆的长度，同时可以更换不同的刀片满足不同的加工要求。
2.1.2 毛坯材料库
实际加工过程需要使用不同的材料，材料的直径及长度都不一样，所有的材料都需要购买，在仿真软件中可以通过修改毛坯的直径，长度等参数满足不同的加工需要，修改完需要的参数的毛坯点击更换即可，方便快捷（如图2所示）。
2.1.3 刀具原点设置
在工件坐标系设定后，这个功能能够精确地得到刀具在工件上相关点的坐标位置。
2.1.4 操作面板及系统面板
如图3所示，仿真软件每个键的功能都与真实机床的键命令一样，只要仿真软件能够能够熟练使用，真实机床就可以熟练使用。由于篇幅有限，具体功能不一一介绍。
2.2 使用中的常见问题及其解决方法
在使用软件时进行仿真加工，会出现很多的问题，下面对仿真时容易出现的问题及其解决方法做简单介绍。
（1）走刀轨迹与工件实际位置不符合。
先检查程序中是否调用了刀具补偿，检查磨耗中是否有值输入最后检查刀具补偿号中是否输入了有效值。
（2）面板上出现死机图标，不能进行任何操作。
（3）软件中的走刀轨迹与零件形状不符。
（4）G71指令格式错误。
检查G71的程序段是否有错误，如图3所示。
使用软件时，将程序输入到机床中，只要程序不能正常运行，软件都可以检测出来，还有一些特例在这里都不一一列举。
3 数控仿真软件发展前景
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关键词：数控仿真软件 中职教学 效果
数控技术伴随着机械制造业共同发展。近年来，随着数控技术的普及，对人才的需求也越来越大。我国很多中职技术学校为了适应社会需求，相继增设了数控专业，并不断实施扩招。可是，一些中职学校由于师资薄弱，缺少必要的机械及设备，无法满足学生的实践需要。因此，采用数控仿真系统，让学生进行机床的模拟操作，便于数控技术的学习。此种方式在很大程度上弥补了学生实践的不足，因此在中职教育中的地位与作用越来越重要。
一、数控仿真系统
数控仿真系统是一款仿真用软件。它可以对数控操作编程进行演示与讲解，对真实的数控机床进行模拟操作，还有助于数控技术人员加强基础性知识的掌握以及对数控程序进行检测及预测等。目前，这种仿真系统在机械制造业中得到了普及，在数控教学中得到了实际应用。目前，国内使用的数控仿真系统主要有斐克、超软以及宇龙等。
二、中职教学中数控仿真系统的实际应用
我国的中职教育非常注重提升学生的实际操作水平。对于数控专业的学生而言，实际操作与实用技能的培养是分不开的。通过在教学中引入了数控仿真系统，学生对机床的实际操作水平得到了极大提升，教学效果得到了显著改善。
1.加强对学生学习兴趣的培养
数控专业涉及的知识面很广，比如编程及加工等方面，且实践性及理论性很强，但由于内容有些抽象，一般很难理解。加之一些中职学生的基础知识很差，对问题及知识点的理解能力也很低，学生在进行学习时，很容易产生厌倦心理。如果沿用传统的教学模式，教学效果很不理想。而数控仿真系统具有强大的网络功能，老师在实际教学中完全可以利用多媒体等先进的教学模式进行。学生通过在电脑屏幕上对自己实习内容的演示，加深对内容的理解。学生在与电脑进行同步操作的过程中，进一步提升了实际操作水平。在这个系统教学中，老师还可以对学生的操作进行实时监控，对于操作中的失误或者错误做到及时发现及时纠正，有助于提升针对性指导的效果。这种教学方式极大提升了学生的动手能力，对于学生学习兴趣的培养和学习热情的提升都有着积极意义。
2.有助于提升学生对数控机床操作的基础性认识
一般的中职学校由于资金、场地以及设备种类的限制，很难一一配齐实际操作的机床型号。加之操作时间的限制，可能接触到实际机床的时间更短。这就要求学生们根据实际，举一反三。通过数控仿真系统的应用，学生不仅对现实机床的操作环境进行了模拟，也对实际操作程序有了深层的认识。由于仿真机床的操作面板与实际机床完全相同，操作及使用程序、步骤等也完全一样，因此，通过数控仿真系统实现了对机床工件运动情况和操作过程的全部演示。学生完全可以借助于数控仿真系统来实现对不同型号机床的了解，比如刀具的安装、工件装夹等均可以实现真实演示。对于一些不规范的操作和程序，模拟仿真系统同样可以完成演示，因此拓宽了学生的知识视野。
3.辅助编程的教学
数控仿真系统可以完成编程代码的检测，对于错误的编程，会提示相关信息。学生在进行学习中，只需输入程序代码，仿真系统就会根据学生输入的代码来进行虚拟的加工演示，并对学生编程的正确与否进行检验，并提示学生进行代码的调试，来完成正确的加工。同时，学生还可以对整个加工过程进行全方位以及多视角的观察，了解工件的加工进展。通过辅助程序，加深了学生对编程相关知识的掌握，在提升学生学习效果的同时，也减轻了教师辅导的难度。
4.多元化教学走入课堂
我国实际应用的数控系统有西门子、广州数控、华中数控等。但由于条件所限，很多中职学校涉及的系统很少，一般仅为2～3种，这对于数控人才的培养极为不利。通过实施数控仿真系统教学，实现了编程和操作的模拟化，并将仿真系统实际运用到教学中，使得中职教学出现了多元化趋势。这对于学生学习不同类型的数控系统的操作及编码，全面提升实际掌握能力有着积极意义。
5.学生的参数意识有所加强
为了提升机床的使用效果，保障学生实际操作的安全，在实际教学中，加工参数均由教师进行指导及确定，而学生对于参数的设定缺乏相关了解，对参数是否合理缺乏应有的判断。通过数控仿真系统的使用，学生们可以直接对参数进行设定，并对于工件的破损以及变形情况进行预测，对不同的参数可能对工件产生的影响进行直观了解，学会对参数进行优化，提升对参数设定的整体意识。
6.丰富了教学评价
数控仿真系统应用于实际教学中，可以对学生编写的数控程序以及错误情况进行检测及提示，并可以完成对出现错误的原因的判断以及三维测量等功能。在实际教学中，学生通过数控仿真系统的实际训练来加强自我练习以及测试，而老师也可以以此作为学生的评价依据，结合操作记录作出教学评价。学校也可以依据操作情况及操作记录对教学效果进行科学的评价。为此，通过使用数控仿真教学，教学评价体系多了一项评价标准，在评价内容上也有所增加。
7.减小了教师的工作强度
在进行编程指令学习时，针对每一次讲解完成的指令或者应用实例，教师可以使用教学控制软件将课后习题以文件的形式发到学生的学习终端，充分给予学生时间自行完成练习；也可以采用分组的形式，然后将调试出的结果进行比对。老师也会将正确的结果发到学习终端，对学生练习及调试的结果进行验证，从中找出不足，以促进其能力的提升。此外，通过这种师生互动，实现了教与学一体化，减小了教师的工作强度，在增进师生情谊的同时，也提升了学生的学习兴趣，使得学生的学习效果及实际操作技能都得到了提升。
三、数控仿真系统在实际应用中需要关注的问题
数控仿真系统作为辅助的教学工具，是极为有效的。但不可忽视的是，任何一款工具在使用中都会存在一定的缺陷。我们需要了解这些缺陷，并在实际教学中，积极采取措施，尽可能规避这些缺陷，才能更好地发挥数控仿真系统教学软件的作用。
第一，数控仿真系统的某些软件还需要进一步完善。很多指令在实际执行中被提示无法执行。为此，使得学生对数控理论知识产生了怀疑的态度。这在很大程度上阻碍了学生的学习及实际应用。学生对于数控知识的理解，也陷入了混沌状态，极大地影响了实际操作及对于理论知识的理解。因此，在中职教学中，数控仿真系统的使用要与实际操作交替进行。
第二，很多学校为了提升机床的利用率，随便延长其使用年限。在实际教学中，缺乏科学、合理的课程安排，人为减少学生机床实践时间，将数控仿真系统作为主要的教学工具来进行教学授课。由于模拟练习与实际操作还具有一段距离，过多应用容易造成学生对实际操作不够重视。这些都直接影响到学生的实际操作效果与水平。因此，学校在进行课时安排时，要做到模拟演练与实际操作相结合，通过模拟―实践―再模拟―再实践的授课方式，加深学生与数控加工、实际操作、参数设定以及编程的整体认识，以提升整体的学习效果。
第三，用数控仿真系统知识对工件的加工过程进行模拟，并不等同于实际的操作，学生无法体验到机床运转的声音以及切屑的掉落情况，缺乏对加工过程真实的感受。因而在实际操作中，很容易忽视切削量的多少；在选择道具时，也不容易做出正确的选择。就这一点而言，老师要多给予学生实际操作的机会。即使是模拟操作，也要随时提醒学生实操的注意事项。作为一种初级训练工具，仿真系统对于学生熟悉机床及实操步骤有着促进作用。但是，学生也需要实际的操作及训练。因此，教师要对实操及仿真课课时进行科学合理的安排，真正发挥出仿真系统的作用。
四、数控仿真系统在中职教学中如何应用
数控仿真系统要在现实教学中得到正确的使用，达到理想的教学效果离不开教师的正确指导。老师在这里起到的作用非常重要。因此，老师在实际教学中，要突破传统教学理念的束缚，以学生为受教的主体，针对学生的特点，进行有针对性的指导。这样，才能有效激发学生的学习兴趣。在不断的实践中，锻炼学生的创新及动手、动脑能力，充分发挥他们的想象力。因此，老师要时刻把握教学的方向，科学合理使用仿真系统。
在进行实际教学过程中，对于仿真系统的使用，我们要本着科学的态度及端正的理念，不要对此产生过分地依赖。老师要教授学生学会编程及工件加工的程序。而学生也要清楚地知道，仿真系统只是一个辅助学习的工具，不是真的机床操作。从本质而言，仿真系统还远不能达到真实机床的操作要求，只是让学生了解操作过程及学会编程而已，以此来填补学生实训上的缺乏。但由于仿真软件的存在，解决了很多中职教学中无法解决的问题，也为以后的教学提供了一个可行的方向。
五、小结
我们通过数控仿真系统的使用，极大丰富了中职院校的教学内容，并且弥补了学校设备的不足和师资力量的薄弱，解决了教育教学中的难题。因此，中职学校在数控仿真系统的使用上，要科学合理，既要补充学生们实践的不足，又要充分发挥出数控仿真系统的内在作用，将实践教学与模拟教学有机结合，以提升学生的数控加工技能，真正发挥数控仿真系统的巨大作用。
参考文献：
[1]刘光定，潘爱民.论数控加工仿真系统在数控教学中的作用[J].现代商贸工业，2010（18）.
[2]刘杰.浅淡中职数控教学[J].河南农业，2010（31）.
篇8
【关键词】仿真软件；数控技术；教学应用与实践
0.引言
随着数控加工技术在机械制造业中的作用越来越重要，我国各大职业院校逐渐加大对数控加工专业的重视和关注。随着教育的改革，为了有效的培养相关专业学生的专业技术和职业能力，大多院校改变了教学手段和方法，大量引进先进的技术设备，例如数控机床，提高学生的专业技能和实践能力[1]。同时，数控设备昂贵的经费和资金短缺的问题越来越突出，经过多年的教学实践探索，大多院校将仿真软件引用到数控技术教学当中，有效的缓解了这些问题，将理论知识和实践能力有效的结合起来，对教学效率的提高具有重要的作用。
1.仿真软件在数控技术教学中应用的重要性
1.1 弥补设备的不足，节约教学和设备资金
数控机床教学与实习需要投入极大的设备量，如果要确保每个学生有充足的实习时间，就需要成千上万的投入经费，但对于学校所能承受的财力来说，是难以实现的。如果需要建立一个50人实习的数控车床场地，每个实习岗位安排两名实习学生，就需要25台数控机床。如果每台数控机床以9万元计算，总共需要450万设备投资经费。如果使用仿真软件进行工种实习教学，就可以极大的降低设备投入的经费，不仅可以满足教学的需要，还可以确保每个学生有充足的训练时间，促进实训效率的提高[2]。
1.2 结合理论学习，实现同步教学
数控技术教学和其他专业课程不同，由于数控课程是一门非常抽象的学科，对实践能力非常注重。如果仅只是停留在传统的教学方法上，仅能够将理论知识传授给学生，影响到学生实践能力的培养。如果运用仿真软件进行课堂教学，通过演示教学，例如演示车刀和工件的运动现象，就能够使得学生更加容易理解所学的知识，并通过自身的动手操作，能够加深认知，使得理论知识和实践相互渗透，从而实现理论和实践同步教学的目的，将抽象的知识转化为具体的实践经验，极大的促进了教学质量的提高。
2.仿真软件在数控技术教学中应用方式
2.1 仿真软件在数控技术课堂教学中应用
数控技术应用课堂教学的过程中，传统的教学方式只停留在书本和理论知识的教学，教学难度和效果均不够理想。由于数控技术课程抽象、难理解、不易记忆、枯燥等因素使得学生厌学、畏惧困难。将仿真软件引入数控技术教学中，就可以运用多媒体设备和仿真软件组织数控操作情境，对数控技术进行模拟教学。在进行数控机床操作的时候，可以运用仿真机床进行现场操作演示，根据数控机床的步骤，进行一步一步的演示，充分运用多媒体的放大、旋转等功能，将每一个操作环节放大到学生的面前，让学生清楚了解操作中的细节。通过多媒体的图像、声音等效果，使得数控技术演示效果更加明显，从而更加容易让学生加深教学印象。在进行指令编程教学的时候，可以通过演示数控加工所需的主要技术的时候，可以将夹具的操作流程演示出来，这种教学方式即形象又直观，在一定程度上能够调动学生的积极性，提高学生对数控教学的兴趣[3]。在工艺基础教学方面，可以将夹具或机床的定义和功能利用多媒体展现出来，展示不同的加工工艺方式和不同的加工过程，通过灵活多变的教学方式和组织教学，让学生充分了解教材内容，加深学生对教材知识的理解程度。
2.2 仿真软件在数控技术实践环节中的应用
在数控技术教学课程的实践环节中，数控仿真软件的运用能够发挥出较好的作用，学生可以利用仿真软件来提高自身的实践动手能力。学校应根据教材的需求，建立相关的数控仿真机房，用来配合理论知识教学的试验训练，配合数控铣工的综合实训教学，另外一个需要配合数控车工的实训教学。使得课堂理论教学、机房仿真实验训练、数控实训操作生产三者有机的结合起来，建立一系列的实训模拟培训方式。在教学的过程中，将理论教学和仿真训练教学结合起来。教师在安排课程的时候，可以将前两节课程用来理论知识教学，后两节用来进行实训教学[4]。这样一来，能够将现学的理论知识充分运用到实践当中，有利于巩固所学的知识，并熟练运用到实践当中。在进行仿真实训的过程中，先让学生熟练仿真机房的实训，学生熟练操作手法和技能后，再将学生带入到数控机床操作生产的实训中，从而使得教学的理论知识和实践知识运用到实际的生产操作中，在很大程度上提高了学生的职业能力和专业技能。学生通过自身的动手操作，并对操作手法进行验证，对所学的知识进一步巩固和加深，从而将理论知识成功的转变为实践技能。大大的提高了学生的实践能力和动手能力。
3.总结
仿真软件在数控技术教学中的运用，创建了一个良好的数控技术应用环境和实训平台，将传统的教学模式成功的转变为理论和实践一体化的模式。不仅顺应教育改革的发展需要，还有效的解决了教学中的问题。仿真软件在数控技术教学中的应用和实践，还需要广大教育工作者的努力，不断优化仿真软件在教学中的作用和功能，不断改进在实验教学中的方式和策略，使得仿真软件在数控技术教学中发挥出更大的功能和作用，促进教学效率的提高，促进学生专业技能水平和专业职能得出培养，提升学生的就业率。
参考文献
[1]李勇峰，陈洪涛.浅析数控加工仿真系统软件在数控教学和技能鉴定中的应用[J].科技经济市场，2010，23 （04）：157-158.
[2]周慧丽，张伟志.浅谈数控机床仿真系统在教学中的应用[J].中小企业管理与科技（下旬刊），2011，12（07）：164-165.
篇9
关键词：德国Keller软件；数控仿真；特点；应用价值
进入21世纪以来，社会主义教育教学的重要性日渐凸显，我国的职业教育也从原有的实习教学模式向新工艺教学转变，传统的教学方式无法激发学生的学习积极性，不利于实现高效教学。数控仿真教学是一项较难学习的内容，学生对其的理解水平较差，一直以来都是学习的难点，再加上教学方法的单一特征和教学手段的落后性，都使得学生的学习质量不强，师生矛盾较为突出。德国Keller软件是一项较新的数控仿真教学系统，通过深入的研究探讨，该软件能够弥补以往教学手段和教学策略存在的不足，解决多种教学弊端，并且实现教学内容与教学实践的有机结合，积极调动学生的学习热情，通过远程教学达到沟通交流的目的。下面，文章就结合该软件的特点，详细地阐述其应用情况，分析它的作用，促进数控教学朝着科学方向发展。
1 keller软件特点
第一，德国Keller软件具有强大的编程能力，它的数控仿真水平较好，能够运用大量的影像、动漫等现代化技术，解决学生在传统教学中无法了解的问题，清楚的展现实际车间与机床的抽象特征，制作虚拟场景，帮助学生在真实情境下进行学习，接触企业第一线。例如，机床操作全过程仿真包括了毛坯定义、压板安装、刀具安置以及工件的装设等项目；加工运行环境在仿真运行中能够通过德国Keller软件将数控程序的运行展现出来，动态化的显示出旋转、缩放的操作画面。在设定系统提供的刀具补偿和坐标系设置的时候，Keller软件可以通过手动与自动刀具的运动，实现两者的碰撞结合，其中也包括刀柄刀与夹具、压板的碰撞。另外，在刀具材料与性能参数控制管理的时候，由于数据的多样性，不利于刀具角度的明确使用，这时候利用德国Keller软件也可以发挥其强大编程功能的积极性，做好参数设计。
第二，德国Keller软件的编程界面更加人性化。人性化设计是德国Keller软件最具特征的特点之一，通过人性化提示能够促进学生自主学习，并且通过操作观察工具、界面样式和按钮功能，还能够实现动作的交替使用，一致的程序检验和数控机床操作形式，也更加便于学生开展学习。另外，该软件的人性化特点还体现在它可以实现自动报警，当使用者操作失误、在编程练习时指令传达不正确，软件都会发出声音予以提示。这样一来，有助于学生自主进行学习，规范动作样式，随时注意操作规范，并激发学生的学习积极性，帮助他们更好的认识错误。
第三，德国Keller软件能够建立网络教室，提供大量的习题供学生练习。该软件提供了CNC设备输出接口，能够实现主流数控系统的直接传达，并将调试好的设备进行直接加工。与此同时，大量的习题，也能够对学生的能力实现训练的目的，实现自我测评、自我检测，调查网络教学的效果。
第四，德国Keller软件能够通过点击辅助功能里的配合尺寸菜单来弹出国际标准对话框，自动计算出参数的数值和极限。在PAL模拟器模块编程过程中，还能够利用键盘实现程序的复制和粘贴，模拟程序运行情况，方便学生开展学习。此外，运用CAD图形开展设计，还能够通过CAM生成程序，对零件进行加工，并统计出程序运行的时间，更好的优化设计，确定管理内容。
2 keller软件应用价值
德国Keller软件对数控仿真课程的作用非常大，它的积极意义不仅体现在其特点上，也与其应用价值具有十分密切的关系。具体而言，它主要体现在以下几个方面。
2.1 弥补数量不足
德国Keller软件能够有效弥补数控设备数量缺乏的问题，利用该数控仿真技术，还能够充分调动计算机资源的优势特点，为学校资金的后续投入作保障，节约资金数额，并为实际操作机床加工做好充足的准备。
2.2 有效结合理论
德国Keller软件在具体使用过程中能够最大限度地结合理论内容，将数控软件与仿真技术融为一体，有效的结合理论进行学习，实现同步开设，并将其与现代化职业教育相契合，真正体现“一体化教学”的优势。尤其是在项目教学过程中，它可以通过全程仿真，加深学生的学习印象，通过切削练习，帮助学生熟悉相关用量知识，将理论与实践有机结合起来。
2.3 调动学生的学习积极性
德国Keller软件最具价值的特点之一，就是它能够培养学生的创新意识，利用该软件实现先进动画的设计，对典型零件进行关注，引起学生的学习积极性，调动他们的学习兴趣。并利用最庞大的刀具，实现各种工件的仿真加工，使学生的创新意识得到激发。
2.4 提高了学生自我学习和独立编程的能力
利用数控仿真软件的PAL多功能仿真模块，可使学生独立地在仿真软件上对数控加工基础知识、编程基础及指令、几何绘图、工艺安排及加工过程等内容进行全面的了解，提高了学生的独立学习能力。此外，通过利用数控仿真软件，还能够实现远程教学，打破受空间、时间限制的问题，大大减少经济负担和时间问题，解决在职人员存在的问题。
3 结束语
随着我国教育教学的飞速发展，社会主义现代化教育受到了广泛的关注，职业教育作为教学的主要内容，它的突出作用不断彰显突出。德国Keller软件是数控仿真系统软件中非常重要的新系统，它在数控教学中的重要作用不言而喻。一方面，它能够有效解决数控专业学生学习动力不足、学习积极性无法调动的缺点，通过研究其特点和应用价值，实现理论与实践的有机结合，给学生更多自主思考和创新的空间。另一方面，它还能够通过专业化手段实现远程教学，打破时间和空间的限制，更好的培养他们的自主学习能力。
参考文献
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【关键词】数控仿真；宇龙仿真；教学软件； 技能鉴定
我院自1999年起，开始在辽宁省内招生数控专业的学生，积极进行数控加工技术教学模式的改革及数控加工仿真系统在数控教学与鉴定中的应用研究，取得了良好的教学和鉴定效果，我院已经荣获辽宁省先进的数控实习基地。每年有40%优秀的毕业被分配到中航军品企业为航空企业当前紧缺的数控操作工人的培养作出有目共睹的贡献。
1 宇龙数控仿真软件介绍
1.1 自动检测、具体指出错误原因的功能功能
宇龙软件《数控加工仿真系统》是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训和考核的仿真软件。由于仿真软件不存在安全问题，学员可以大胆地、独立地进行学习和练习。本软件中不仅具有对学员编制的数控程序进行，还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。这些功能使得学生可以进行自我学习，自我检测加工零件几何形状的精度，大大降低了教师的工作强度。
1.2 互动教学功能
使得教师既可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容。教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况，实时了解教学情况。许多教师在数控理论课程中也使用本仿真软件，使得课堂的教学变得更加生动、更加具体，教学效果明显得到提高。数控加工技能操作考试不仅重视最后的结果，更重视操作的过程。考试功能不仅记录了考试的最后结果，还把整个操作过程完整记录下来。通过回放功能可以察看考试的操作全过程。
1.3 工件的自动测量功能
该功能能够对仿真软件上加工完成后的工件进行完全自动的、智能化的测量。如果事先设定了评分规则，就可以进行全自动的评分。在每次的技能鉴定中心进行的数控操作工考试中，数控机床操作的仿真考试中已经实现了完全自动评分。这项全自动评分功能，使得数控仿真操作考试完全不需要数控专业人员的介入。
1.4 加工运行全环境仿真
仿真数控程序的自动运行和MDI运行模式；三维工件的实时切削，刀具轨迹的三维显示；提供刀具补偿、坐标系设置等系统参数的设定。
1.5 全面的碰撞检测
手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测，包括刀柄刀具与夹具、压板、机床等碰撞，也包括机床行程越界及主轴不转时刀柄刀具与工件等的碰撞。
1.6 数控程序处理
能够导入手工编制的文本格式数控程序，还能够直接通过面板手工编辑、输入、输出数控程序。
1.7 考试记录回放
宇龙仿真系统还具有记录考试操作全过程和考试结果的功能以及多种回放方式。
2 宇龙数控仿真软件的典型零件加工
下面通过一个铣床中级工的典型零件加工来反映数控仿真加工在教学与鉴定中的应用
（如图1所示）。
图1
仿真加工步骤如下：
步骤1：机床、数控系统的选择。
步骤2：设置毛坯。
步骤3：开起数控系统，回零定义机床坐标原点。
步骤4：毛坯装夹面板选择适当的夹具与装夹方案。
步骤5：切削刀具的选择。
步骤6： 进行对刀操作。
步骤7：加载NC代码。
步骤8：进行自动加工完成零件的仿真过程。
步骤9：互动教学交卷。
步骤10：考试结果查询如图2。
图2
3 结语
宇龙仿真软件具备对数控机床操作全过程和加（下转第188页）（上接第178页）工运行全环境仿真的功能。可以进行数控编程的教学与技能鉴定，能够完成整个加工操作过程的教学。这不仅提高了考试评分工作的效率，更重要的是保证了数控操作工社会化考试评分的一致性和正确性，也大大降低了鉴定成本。从而可以加快当前紧缺数控加工操作工的培训速度。
【参考文献】
[1]上海宇龙仿真软件应用手册[S].
