仿真软件在数控教学中的运用

仿真软件在数控教学中的运用

唐玉杰

（伊犁技师培训学院新疆伊犁835000）

【摘要】一种机械加工模拟仿真软件，利用它的仿真功能在数控教学中进行应用，改善目前数控技术课程教学中实践环节效果不理想，效率低的现象，提高学生的数控编程能力、数控机床的操作能力。

【关键词】仿真；数控；实践；编程

数控技术课程是一门实践性很强的课程，离开实践，就谈不上素质，实践是知识转化升华为素质的根本条件。要想达到理想的教学和实践效果，仅在课堂上实施全方位的教学是不够的，还应具备良好的实践教学环境。考虑到数控设备价格因素，我们选定了一种能在计算机上进行模拟操作，程序动态模拟加工轨迹，与数控机床具有良好数据接口的某数控公司自主研发的基于PC平台的数控仿真软件。

1．什么是数控系统？

数控仿真加工是以计算机为平台在数控仿真加工软件的支持下进行的。当前国内较为流行的仿真软件有北京斐克VNUC、南京宇航Yhcnc、上海宇龙等数控加工仿真软件。这些软件一般都具有数控加工过程的三维显示和模拟真实机床的仿真操作

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。

2．数控仿真软件具有哪些功能

2．1数控仿真软件要包含当前市场占主导地位的数控系统，多元化、系统化。目前我国的数控系统主要有德国的SIEMENS系列，日本的FANUC系列，三菱（MITSUBISHI）系列；PA数控系列；广州数控GSK数控系列；华中数控等一系列数控系统产品。而在每一种数控系列产品中，既要有能满足不同层次客户、厂家需求的的数控产品系列，又要有不同类别的数控机床可选。如德国的SIEMENS数控系列中，既有经济型的SIEMENS802s/c系统，又有810D,802D全能型数控系统，同时还包含了不同刀架位置结构的数控车床、数控铣床、卧式、立式加工中心的可选项目。

由于仿真软件系统的可选性，我们在教学中就可以针对所需要的数控系统进行有计划教学。如我校的数控车床系统以日本FANUC-0IMATE以及广州数控的928TC为主，数控铣床以SIEMENS的802D以及广州数控的21M为主，这样我们就可以将数控教学转换为数控编程（班级讲解）－数控模拟、仿真（计算机室）－实际加工（加工车间）三个部分。减轻了数控设备不足造成的影响，有效的缓解了实习指导教师的压力。

2．2仿真软件的数控机床界面的模仿真实性。当前数控生产厂家比较多，既使是同一种数控系统，不同厂家的数控机床界面也不尽相同，就给学校教学带来了不必要的麻烦。这样我们就要求数控仿真软件能提供实际数控生产厂家的数控机床操作面板界面。当我们选择数控系统的机床设备时，进入相应的数控机床加工界面。在这个界面下，我们可以教导学生按实际数控机床进行机床操作，回零、安装选用刀具、毛坯、对刀操作以及程序输入、自动加工等相应过程。学生在走上工作岗位后就会很熟悉也会很熟练掌握数控机床的加工操作。

2．3人性化、界面友好的电脑操作界面。现在电脑界面大多为微软公司的操作界面，数控仿真软件的操作界面也要具有人机对话的友好界面。也要具有标题栏、菜单栏、任务栏等。

3．仿真软件在教学中有哪些好处？

3．1利用数控仿真软件可以弥补设备的不足。由于大部分的实训活动可以在仿真系统中实现，由于使用仿真软件，也大大减少工件、刀具、材料和能源的消耗，从而可以降低培训成本。

3．2提供了多种机床和多种系统。当前数控机床的种类和系统厂家众多，数控仿真软件提供了基本涵盖当今我国数控加工中常见的数控机床和主流的数控系统，教学时可根据需要选择相应的机床和系统对学生进行授课，提高学生对不同数控系统及不同数控机床的适应能力，使学生到了工厂后能在最短的时间内融入到生产当中。

3．3安全性高，便于学生学习。由于数控加工仿真系统不存在安全问题，不会因为学生的错误操作而损坏机床，更不会造人身伤害，学生可以大胆地、独立地进行学习和练习。软件中不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能，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。

3．4方便了教师授课。实习教学中，如果教师仅仅在课堂上讲解，学生会难以理解，所以较多的授课内容是需要教师进行示范的，教师在机床上对学生进行示范时，很难保证所有的学生能够听清、看清，教学效果往往不太理想。而数控加工仿真软件的互动教学功能使得教师可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容，使所有的学生均能清楚地观看并进行模仿，同时教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况，实时了解教学情况并对学生进行指导。

3．5可在计算机上完成所编程序的检验，减少实际操作出错的概率。在实际操作时，我们一般利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性，每个学生占用机床时间较长，同时，由于图形模拟也只能观看零件的大致轮廓，对于程序中的一些细小处的错误判断不出。所以在实际操作前，学生可以在数控仿真软件上输入程序，将校验的步骤放在计算机上完成，观察零件的加工情况，最后将正确的程序通过键盘或数据传输方式输入到数控机床中，这样既可节省时间，又提高了加工中的安全性

综上所述，只要我们能合理利用好数控仿真软件，既可以提高学生的编程能力，也可以熟练学生的机床操作能力，同时又减轻了实习指导教师的压力，缓解了学校的经济压力。因此，结合我校的实际情况，在数控教学中应大力提倡。

收稿日期：2010-12-09