數(shù)控仿真軟件的使用技巧

劉合群，王志滿

（1.湖北咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧437100；2.湖北新產(chǎn)業(yè)技師學(xué)院，湖北咸寧437100）

數(shù)控仿真軟件的使用技巧

劉合群1，王志滿2

（1.湖北咸寧職業(yè)技術(shù)學(xué)院，湖北咸寧437100；2.湖北新產(chǎn)業(yè)技師學(xué)院，湖北咸寧437100）

文章以數(shù)控仿真軟件為研究對(duì)象，以數(shù)控教學(xué)過(guò)程中數(shù)控仿真軟件應(yīng)用為研究目標(biāo)。首先，對(duì)數(shù)控仿真軟件以及其在數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用的優(yōu)點(diǎn)進(jìn)行了簡(jiǎn)單介紹；其次，著重探究了數(shù)控仿真軟件的使用技巧，即對(duì)數(shù)控教學(xué)課程進(jìn)行合理安排，并做好課程銜接；將數(shù)控仿真軟件融入到零件工藝分析教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)刀具的選用和工藝卡的編制；利用仿真軟件在數(shù)控編程中進(jìn)行手工編程，并對(duì)所編程序進(jìn)行校驗(yàn)；結(jié)合數(shù)控仿真軟件，科學(xué)組織數(shù)控實(shí)訓(xùn)。

數(shù)控教學(xué)；數(shù)控仿真軟件；使用技巧

隨著科技的飛速發(fā)展，制造業(yè)中逐漸開(kāi)始廣泛運(yùn)用計(jì)算機(jī)、信息以及自動(dòng)化等技術(shù)，并且由此形成了以數(shù)控技術(shù)為標(biāo)志的新的制造技術(shù)，為制造業(yè)的發(fā)展帶來(lái)了重大變革?；谶@種背景，我國(guó)高校數(shù)控專業(yè)逐漸加大了對(duì)數(shù)控應(yīng)用技術(shù)的關(guān)注力度，并在教學(xué)實(shí)踐中發(fā)現(xiàn)，數(shù)控仿真軟件不僅能夠?qū)?shù)控基本理論知識(shí)和實(shí)踐進(jìn)行有效銜接，而且還能夠緩解資金短缺和數(shù)控設(shè)備昂貴的矛盾。這樣既能夠通過(guò)數(shù)控仿真軟件使學(xué)生對(duì)數(shù)控知識(shí)有一個(gè)感官認(rèn)識(shí)，同時(shí)也能增加他們動(dòng)手操作的機(jī)會(huì)，從而帶動(dòng)他們的學(xué)習(xí)主動(dòng)性和積極性，進(jìn)而提高其操作能力。由此可見(jiàn)，在數(shù)控教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件既能夠節(jié)省教學(xué)成本，又能夠達(dá)到有效的教學(xué)目的。因此，文章將針對(duì)數(shù)控仿真軟件使用技巧進(jìn)行分析和研究。

1 數(shù)控仿真軟件及其優(yōu)點(diǎn)分析

針對(duì)加工和零件切削過(guò)程，利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)對(duì)其進(jìn)行模擬的方式就是所謂的數(shù)控仿真，而數(shù)控仿真軟件就是利用計(jì)算機(jī)語(yǔ)言編程，采用構(gòu)建模型和功能分析，將零件加工和切削過(guò)程呈現(xiàn)出來(lái)的一種計(jì)算機(jī)軟件，且其呈現(xiàn)方式一般為三維或者二維圖形的方式，是對(duì)實(shí)際機(jī)床加工環(huán)境和工作狀態(tài)的一種模擬。目前國(guó)內(nèi)使用較多的數(shù)控仿真軟件基本上都能夠全程仿真主流數(shù)控系統(tǒng)的車床、銑床的操作過(guò)程，如上海宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)、南京斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件、北京斐克的VNUC系統(tǒng)以及宇航數(shù)控仿真系統(tǒng)等，這些仿真軟件能夠使學(xué)生獲得與實(shí)際操作中一樣的效果，其在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用優(yōu)點(diǎn)主要有以下方面：

（1）能夠有效解決資金短缺和數(shù)控設(shè)備昂貴之間的矛盾，節(jié)約教學(xué)成本。數(shù)控專業(yè)是一個(gè)具有較強(qiáng)實(shí)踐性的課程，要想完成教學(xué)目標(biāo)必須對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，即應(yīng)用真實(shí)機(jī)床對(duì)學(xué)生進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)。然而數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴，且學(xué)校的設(shè)備也是有限的，不能滿足每一個(gè)學(xué)生都能接受充足的操作學(xué)習(xí)時(shí)間，導(dǎo)致該專業(yè)實(shí)際教學(xué)效果不是很理想。而數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用不僅能夠彌補(bǔ)學(xué)校在數(shù)控設(shè)備上的不足，而且還能夠有效解決資金短缺和數(shù)控設(shè)備昂貴之間的矛盾，從而節(jié)約學(xué)校的教學(xué)成本。

（2）有效避免操作的危險(xiǎn)性。對(duì)于數(shù)控專業(yè)的學(xué)生而言，在進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)過(guò)程中，如果直接進(jìn)行數(shù)控機(jī)床操作練習(xí)，很容易會(huì)發(fā)生刀具或者其他設(shè)備損壞的情況，甚至是引發(fā)安全事故。而在教學(xué)中應(yīng)用數(shù)控仿真軟件，不會(huì)發(fā)生上述情況，即使學(xué)生操作失誤，計(jì)算機(jī)也只是給出文字性警告，方便學(xué)生能夠從中吸取經(jīng)驗(yàn)教訓(xùn)，鍛煉自己的實(shí)踐操作技能。另外，使用數(shù)控仿真軟件，對(duì)于編程的正確與否學(xué)生能夠更加直觀地辨別出來(lái)，而且通過(guò)仿真軟件操作練習(xí)之后，再進(jìn)行實(shí)際的數(shù)控機(jī)床操作會(huì)更加安全可靠。

（3）刺激學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣以及分析和解決問(wèn)題的能力。數(shù)控專業(yè)的課程內(nèi)容一般較為抽象，針對(duì)相關(guān)知識(shí)基礎(chǔ)較差的學(xué)生，再加上沒(méi)有學(xué)習(xí)的主動(dòng)性，他們就會(huì)認(rèn)為數(shù)控專業(yè)課程教學(xué)過(guò)程十分枯燥，進(jìn)而產(chǎn)生厭學(xué)心理，導(dǎo)致數(shù)控教學(xué)不能順利開(kāi)展，且其教學(xué)效果也不理想。然而將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用到教學(xué)過(guò)程中，該軟件能夠正確驗(yàn)證NC代碼以及加工路徑，學(xué)生能夠通過(guò)實(shí)際操作對(duì)工件加工過(guò)程進(jìn)行直觀地觀察，從而激發(fā)出他們的學(xué)習(xí)熱情，帶動(dòng)學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性。另外，通過(guò)仿真操作，學(xué)生還能夠檢查工件的有關(guān)參數(shù)，掌握加工過(guò)程以及數(shù)控機(jī)床的編程和操作方法。如果在操作過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤，學(xué)生還能夠在系統(tǒng)提示和教師指導(dǎo)下對(duì)這一問(wèn)題進(jìn)行修改和糾正，從而使學(xué)生分析問(wèn)題和解決問(wèn)題的能力得到培養(yǎng)和鍛煉。

2 數(shù)控教學(xué)中數(shù)控仿真軟件的使用技巧分析

（1）對(duì)數(shù)控教學(xué)課程進(jìn)行合理安排，并做好課程銜接。數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，在對(duì)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行應(yīng)用之前，要安排學(xué)生到實(shí)際工廠中去參觀，從而讓學(xué)生對(duì)各種工件加工方法以及過(guò)程有一個(gè)較為感性的認(rèn)識(shí)，這樣在應(yīng)用數(shù)控仿真軟件進(jìn)行數(shù)控教學(xué)時(shí)，學(xué)生就會(huì)將之前的感性認(rèn)識(shí)上升到理性認(rèn)識(shí)。另外，在對(duì)數(shù)控仿真軟件進(jìn)行應(yīng)用之前，要安排數(shù)控加工工藝以及機(jī)床等相關(guān)課程，方便學(xué)生在學(xué)習(xí)工件加工方法、機(jī)床操作方法以及切削用量方法之后，能夠?qū)?shù)控仿真的具體步驟有一個(gè)更加清楚地了解，從而更容易與實(shí)際加工過(guò)程進(jìn)行有效銜接。

（2）將數(shù)控仿真軟件融入到零件工藝分析教學(xué)過(guò)程中，讓學(xué)生學(xué)會(huì)刀具的選用和工藝卡的編制。零件工藝分析是數(shù)控專業(yè)課程中數(shù)控編程的基礎(chǔ)，同時(shí)其對(duì)零件的生產(chǎn)率與合格率也具有關(guān)鍵性的影響作用。但是，在傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，教師一般都采用靜態(tài)的零件圖對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解，而學(xué)生根本不能形成一個(gè)完整的有關(guān)設(shè)備的概念或者形態(tài)。因此，要將數(shù)控仿真軟件應(yīng)用到零件工藝分析的教學(xué)當(dāng)中，這樣教師就能夠直接針對(duì)仿真機(jī)床對(duì)學(xué)生進(jìn)行講解，學(xué)生比較容易接受，而且理解的會(huì)更加直觀。例如，對(duì)于車刀的選擇這一章節(jié)，教師很難用語(yǔ)言來(lái)表達(dá)不同偏刀的應(yīng)用區(qū)別，如45°和90°偏刀。而利用仿真軟件，教師能夠?qū)⑦@兩把刀分別進(jìn)行零件的切削，從而讓學(xué)生直觀地觀察這兩把刀的區(qū)別，進(jìn)而學(xué)會(huì)選擇合理的刀具。另外，為了對(duì)學(xué)生的編制工藝合理與否的判斷，可以利用仿真機(jī)床進(jìn)行試驗(yàn)，這一過(guò)程能夠幫助學(xué)生進(jìn)行工藝卡編制能力的鍛煉。

（3）利用仿真軟件在數(shù)控編程中進(jìn)行手工編程，并對(duì)所編程序進(jìn)行校驗(yàn)。自動(dòng)編程和手工編程是數(shù)控編程的兩種方式。所謂數(shù)控編程，其指的是通過(guò)數(shù)控語(yǔ)言，將各種參數(shù)信息，如零件的加工工藝、機(jī)床運(yùn)動(dòng)以及刀具等參數(shù)信息記錄在程序單上，并對(duì)這一過(guò)程進(jìn)行校核。而手工編程是自動(dòng)編程的基礎(chǔ)，讓學(xué)生掌握手工編程能夠幫助學(xué)生更好地理解自動(dòng)編程的原理。因此，在數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，教師要充分利用數(shù)控仿真軟件，讓學(xué)生進(jìn)行上機(jī)操作，將自己編制的程序利用仿真軟件進(jìn)行校核，從而增加學(xué)生的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)。另外，利用數(shù)控仿真軟件，讓每一個(gè)學(xué)生通過(guò)自己對(duì)零件的了解編寫出程序，然后在教師的引導(dǎo)下，將相應(yīng)的程序代碼錄入仿真軟件中，從而真實(shí)的模擬出整個(gè)加工過(guò)程。通過(guò)這一過(guò)程，學(xué)生可以找到自己的編程問(wèn)題，從而提高自己的編程能力。

3 結(jié)語(yǔ)

綜上所述，在數(shù)控教學(xué)過(guò)程中，一定要加強(qiáng)對(duì)數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用，充分發(fā)揮該軟件在教學(xué)中的優(yōu)勢(shì)，即節(jié)約教學(xué)成本、有效避免操作危險(xiǎn)性、刺激學(xué)生學(xué)習(xí)熱情，培養(yǎng)其學(xué)習(xí)興趣以及分析和解決問(wèn)題的能力，從而提高數(shù)控教學(xué)質(zhì)量和教學(xué)水平。但是，為了讓學(xué)生掌握過(guò)硬的數(shù)控操作技能，教師還應(yīng)當(dāng)結(jié)合仿真軟件，讓學(xué)生通過(guò)真實(shí)機(jī)床來(lái)進(jìn)行實(shí)踐訓(xùn)練，從而培養(yǎng)學(xué)生解決現(xiàn)場(chǎng)問(wèn)題的能力。如果將數(shù)控仿真軟件和實(shí)訓(xùn)有效結(jié)合起來(lái)，將會(huì)使數(shù)控教學(xué)效果大大提升。

［1］趙飛.試分析數(shù)控實(shí)訓(xùn)教學(xué)中數(shù)控仿真軟件的應(yīng)用［J］.科技展望，2015，（1）.

［2］鄧春麗.探討數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的應(yīng)用［J］.學(xué)園，2016，（2）.

Use of CNC Simulation Software Skills

LIU He-qun1，WANG Zhi-man2
（1.Hubei Xianning Vocational and Technical College，Xianning，Hubei 437100，China；2.Hubei New Industrial Technician College，Xianning，Hubei437100，China）

This paper takes the numerical control simulation software as the research object，and uses the numerical control simulation software as the research goal in the numerical control teaching process.Firstly，the advantages of NC simulation software and its application in numerical control teaching are briefly introduced.Secondly，it focuses on the use of NC simulation software，that is，the rational arrangement of numerical control teaching courses and the convergence of courses，integrating software into the process of analysis of parts process，so that students learn the selection of tools and the preparation of the process card；use simulation software in the NC programming manual programming，and verify the program;combine with numerical control software，scientifically organize NC practice.

numerical control teaching；numerical simulation software；use of skills

TG659-4

A

2095-980X（2017）03-0206-02

2017-02-20

劉合群（1962-），男，湖北鄂州人，大學(xué)本科，副教授，主要研究方向：CAD/CAM開(kāi)發(fā)與應(yīng)用。