數(shù)控加工仿真軟件在《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》中的實(shí)踐運(yùn)用

于梅芳

【摘 要】數(shù)控加工仿真軟件是一個(gè)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行數(shù)控加工操作技能培訓(xùn)的仿真軟件。《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》是數(shù)控專業(yè)的一門重要課程，它把機(jī)械加工和計(jì)算機(jī)編程通過數(shù)控這根紐帶結(jié)合起來，是一門理論和實(shí)踐性較強(qiáng)的課程。為了讓學(xué)生學(xué)好這門課程，部分職校采用數(shù)控加工仿真軟件來進(jìn)行數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)。

【關(guān)鍵詞】《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》 數(shù)控加工仿真軟件 實(shí)踐運(yùn)用

教學(xué)實(shí)踐證明，數(shù)控加工仿真軟件在《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》教學(xué)中起到的作用非常大，改變了傳統(tǒng)的教學(xué)方式，使抽象的問題變得形象化。下面介紹數(shù)控加工仿真軟件在《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》課堂中的運(yùn)用。

一、數(shù)控加工仿真軟件在《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》課堂中實(shí)踐應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)

（一）解決了部分職校數(shù)控機(jī)床設(shè)備少的問題

數(shù)控加工仿真軟件具備對數(shù)控機(jī)床操作全過程和加工運(yùn)行全環(huán)境仿真的功能，可以進(jìn)行數(shù)控編程的教學(xué)，能夠完成整個(gè)加工操作過程的教學(xué)。例如廣西桂林農(nóng)業(yè)學(xué)校數(shù)控車床有10臺，然而2010級學(xué)生分有2個(gè)數(shù)控班，每個(gè)班級平均人數(shù)30人，輪流實(shí)操，未輪到的同學(xué)可以通過仿真加工熟悉操作流程、校驗(yàn)程序，模擬走刀軌跡是否正確。如果仿真加工編程軌跡、對刀正確了，再把編程輸入到數(shù)控車床，完成加工操作，這樣就節(jié)約了實(shí)操時(shí)間，使得每位學(xué)生都有足夠的時(shí)間實(shí)操，解決了數(shù)控設(shè)備少的問題，取得了事半功倍的效果。

（二）使用數(shù)控加工仿真軟件模擬機(jī)床加工過程具有安全性

如果學(xué)生沒有使用過仿真軟件，在剛開始上數(shù)車實(shí)訓(xùn)課時(shí)，老師給學(xué)生講生產(chǎn)的安全、機(jī)床的使用注意事項(xiàng)、機(jī)床操作面板使用、對刀等，加上數(shù)控機(jī)床設(shè)備昂貴及數(shù)量較少，對于初學(xué)者來說會(huì)有些壓力，他們擔(dān)心學(xué)不會(huì)，不敢碰機(jī)床，怕弄壞機(jī)床，怕操作失誤傷到自己或者傷到別人等。為了解決這個(gè)問題，我校利用數(shù)控加工仿真軟件，結(jié)合數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)一起上課，在學(xué)生進(jìn)行數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)之前，教學(xué)生在計(jì)算機(jī)上使用數(shù)控加工仿真軟件熟悉機(jī)床操作面板、對刀、功能指令、走刀軌跡等操作全過程。學(xué)生在編程時(shí)如錯(cuò)了或出現(xiàn)撞刀、夾具損壞等現(xiàn)象，也不會(huì)造成經(jīng)濟(jì)損失，可以重新在軟件里換一個(gè)，繼續(xù)再做。學(xué)生通過仿真軟件大膽嘗試各種加工方法，消除了畏懼心理，提高了學(xué)習(xí)興趣。

（三）利用數(shù)控加工仿真可以創(chuàng)造一個(gè)良好的實(shí)訓(xùn)課堂情境

良好的實(shí)訓(xùn)課堂情境能夠培養(yǎng)學(xué)生的自主學(xué)習(xí)能力、創(chuàng)新能力、實(shí)踐能力和發(fā)現(xiàn)問題、解決問題能力，數(shù)控加工仿真可以使加工過程變得形象化。在實(shí)訓(xùn)課堂中，讓學(xué)生將實(shí)際操作和仿真結(jié)合一起完成工件的加工，自由地在軟件上編程加工，從中發(fā)現(xiàn)問題并解決問題，大膽嘗試復(fù)雜工件的模擬加工。如果仿真加工無誤，就可以在機(jī)床上生產(chǎn)實(shí)踐，不僅節(jié)約了生產(chǎn)加工時(shí)間，還大大增強(qiáng)了學(xué)生的成就感，豐富了實(shí)訓(xùn)課堂，給實(shí)訓(xùn)課堂營造了濃厚的學(xué)習(xí)氛圍。

二、數(shù)控加工仿真軟件在《數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)》課堂中的運(yùn)用舉例（以G71指令仿真加工為例）

（一）使用G71指令編程加工工件，編程如下

O1234；

T0101；

M03S500；

G99G0X30Z2；

G71U1R0.5；

G71P1Q2U0.6W0.1F0.1；

G0X100Z100；

M30.

（二）仿真加工過程：打開數(shù)控仿真加工軟件——輸入編程——裝刀、裝毛坯——對刀——加工

通過G71指令編程仿真加工，學(xué)生可以熟悉操作面板，學(xué)習(xí)機(jī)床的對刀過程、編程程序的輸入、G71指令的走刀軌跡等模擬加工的過程。仿真加工軟件為初學(xué)者學(xué)習(xí)實(shí)際操作機(jī)床提供了入門指導(dǎo)。

三、使用數(shù)控加工仿真軟件的注意事項(xiàng)

有些人盲目地認(rèn)為學(xué)好數(shù)控加工仿真就可以代替數(shù)控機(jī)床操作，而忽視了數(shù)控加工仿真是虛擬的。例如數(shù)控加工仿真不用打開冷卻液加工，沒有涉及切削量、刀具材料、進(jìn)給速度、主軸速度等影響加工質(zhì)量的參數(shù)，而實(shí)際操作加工質(zhì)量跟這些參數(shù)密切相關(guān)。另外，數(shù)控加工仿真操作具有安全性，不會(huì)危及人身及機(jī)械的安全，所以利用數(shù)控加工仿真軟件優(yōu)點(diǎn)的同時(shí)，要增強(qiáng)學(xué)生的安全意識，在實(shí)際操作機(jī)床上課時(shí)，要向?qū)W生強(qiáng)調(diào)關(guān)于機(jī)床的危險(xiǎn)操作。仿真軟件只是輔助教學(xué)的一種手段，不能完全替代實(shí)際機(jī)床操作過程。

四、結(jié)束語

數(shù)控加工仿真在數(shù)控車床實(shí)訓(xùn)的教學(xué)過程中起了很大的作用，對初學(xué)數(shù)控車床操作的學(xué)生來說幫助很大，可以學(xué)習(xí)對刀、輸程序、校驗(yàn)程序，清楚地觀看加工軌跡，嘗試不同的加工工藝過程等模擬加工過程，能夠提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣。但是數(shù)控仿真軟件學(xué)習(xí)得好，未必實(shí)際操作就好。數(shù)控加工仿真軟件測量工件直徑、長度尺寸是自動(dòng)測量的，而實(shí)際操作過程中要使用游標(biāo)卡尺、千分尺測量，區(qū)別是很大的。只有實(shí)際操作，加工產(chǎn)品質(zhì)量有保障，才能培養(yǎng)出優(yōu)秀的技能型數(shù)控人才，實(shí)際操作機(jī)床加工出來的零件才是真正的產(chǎn)品。實(shí)際操作安全問題及加工參數(shù)設(shè)置等需要注意的問題，仿真加工都不需要。因此，在實(shí)際的操作過程中，適當(dāng)?shù)剡\(yùn)用仿真加工軟件，對學(xué)習(xí)數(shù)控機(jī)床操作的幫助很大。

【參考文獻(xiàn)】

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