數(shù)控仿真在工程訓(xùn)練中的實用方法探討

李偉

摘要：數(shù)控仿真運用到實訓(xùn)中，改善了老師的教學(xué)方法，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率，使工程訓(xùn)練走向智能化。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工；數(shù)控仿真；實踐教學(xué)；工程訓(xùn)練

引言：

數(shù)控加工是實踐性很強的一項技術(shù)，初學(xué)者編程會存在一些格式或數(shù)據(jù)等問題，直接在機床上操作，易報警還有可能造成機床事故。通過仿真軟件學(xué)習(xí)編程和操作機床則提高了程序調(diào)整效率，避免了機床事故。數(shù)控仿真加工在實習(xí)教學(xué)訓(xùn)練中促進學(xué)生適應(yīng)現(xiàn)代高科技的發(fā)展和創(chuàng)新發(fā)展有著重要意義。

1 數(shù)控仿真實習(xí)教學(xué)的作用

1.1 增強學(xué)生的認(rèn)知，提高學(xué)生的學(xué)習(xí)興致

仿真軟件把實際操作過程模擬化，使學(xué)生在理論課上學(xué)的知識付諸于實踐操作。因為學(xué)生未接觸過數(shù)控設(shè)備，對機床型號、操作、刀具等均不了解，操作時容易出現(xiàn)安全事故。利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進行教學(xué)，防止機床事故發(fā)生。當(dāng)出現(xiàn)操作錯誤時，系統(tǒng)會給出提醒和警告，可以讓學(xué)生有充足的時間找出錯誤和總結(jié)經(jīng)驗。教師可以利用數(shù)控加工仿真系統(tǒng)讓學(xué)生更加直觀的對操作過程、設(shè)備型號、刀具性能等進行觀察，既滿足了學(xué)生的好奇心，也增加了學(xué)習(xí)興趣。

1.2提高了數(shù)控實踐教學(xué)效果

數(shù)控仿真軟件實現(xiàn)了生產(chǎn)過程的機床仿真操作，整個過程動態(tài)實現(xiàn)，讓操作者對數(shù)控加工產(chǎn)生感性認(rèn)識，允許多次動手加工操作，避免了因使用不當(dāng)損壞設(shè)備和學(xué)生多機床不夠使用的現(xiàn)象。在實際操作機床前，我們通過仿真系統(tǒng)進行訓(xùn)練學(xué)習(xí)，讓操作者充分熟練掌握數(shù)控機床的各種指令代碼和開關(guān)按鈕，按照自己設(shè)計的零件圖，根據(jù)所使用機床的系統(tǒng)要求編寫加工程序。仿真加工結(jié)束后，通過動態(tài)反應(yīng)加工過程中出現(xiàn)的實際問題進行解決，加強了動手能力，這樣使學(xué)生在仿真實訓(xùn)過程中能夠發(fā)揮主動性，提高教學(xué)質(zhì)量。

1.3豐富了學(xué)校實習(xí)安排內(nèi)容

數(shù)控仿真軟件可以選擇不同的數(shù)控系統(tǒng)，國內(nèi)目前常用的系統(tǒng)有北京凱恩帝（KND）公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)；廣州數(shù)控（GSK）公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)；德司國西門子（Siemens）公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)；日本FANUC（發(fā)那科）公司生產(chǎn)的數(shù)控系統(tǒng)；日本三菱公司生產(chǎn)的Mitsubishi數(shù)控系統(tǒng)；武漢華中數(shù)控系統(tǒng)等。還可以選擇數(shù)控車床、數(shù)控銑床、加工中心、電加工、浮雕機等不同的數(shù)控機床。解決了學(xué)生多設(shè)備不夠用，機床種類短缺的現(xiàn)狀。采用數(shù)控仿真技術(shù)交互性能進行訓(xùn)練，實現(xiàn)了更加精細(xì)化的教學(xué)演示。學(xué)生可以帶著問題，全面觀察詳細(xì)了解具體的步驟，操作不同的機床多種系統(tǒng)，從而提升了學(xué)習(xí)效率，有效減少了機床的使用時間。

2 數(shù)控仿真在實訓(xùn)教學(xué)中的應(yīng)用

2.1 在實踐教學(xué)中的運用

數(shù)控仿真和在機床上實際操作非常接近。以數(shù)控車削加工為例，根據(jù)被加工對象的要求選擇合適的機床和系統(tǒng)。首先選擇毛坯，徑向尺寸和軸向尺寸略大于被加工工件尺寸，安裝到機床夾具上，可選擇不同的裝夾方式。然后選擇適用的刀具，有尖刀、45度刀、螺紋刀等。車刀的安裝不能碰到機床或工件，防止發(fā)生干涉。對刀是分別在徑向、縱向車削外圓和斷面，通過面板上測量界面獲得尺寸，輸入到刀具參數(shù)內(nèi)，比實際操作機床簡單。最后把編好的程序調(diào)出運行加工。根據(jù)出現(xiàn)報警信息 ，處理錯誤，如程序錯誤、刀具選用不合適等。學(xué)生練習(xí)期間不僅熟練掌握了機床操作面板的使用方法，還對如何裝卸工件和安裝使用刀具，刀具怎么選擇和換刀注意事項及實際加工過程有了完整詳細(xì)的了解，為最后實際使用機床加工工件做好充分的準(zhǔn)備。數(shù)控仿真操作安全 、可靠，防止機床事故發(fā)生，把抽象的問題直觀化，加強了學(xué)生理解力，提高了學(xué)生的學(xué)習(xí)效率。

2.2 在創(chuàng)新意識培養(yǎng)中的運用

實踐教學(xué)是以工程訓(xùn)練的功能和體系為基礎(chǔ)，以加強學(xué)生創(chuàng)新為原則，讓學(xué)生在實踐訓(xùn)練環(huán)節(jié)中去適應(yīng)現(xiàn)代社會發(fā)展的高新技術(shù)產(chǎn)業(yè)。數(shù)控仿真采取了實虛結(jié)合的教學(xué)理念，梳理虛輔、實操和創(chuàng)新的學(xué)生實踐能力培養(yǎng)。直觀、簡易、方便的數(shù)控仿真讓學(xué)生把抽象問題具體化，更好地掌握了所學(xué)的理論編程知識和機床的使用方法，提高了學(xué)習(xí)效率，充分培養(yǎng)了學(xué)生實踐操作能力和創(chuàng)造性。

結(jié)束語：

數(shù)控加工仿真系統(tǒng)增加了每位學(xué)生的動手能力，避免發(fā)生機床事故，降低了設(shè)備的投入，減少了材料消耗，提升了理論教學(xué)和實際教學(xué)水平。