数控仿真软件范文篇1

【关键词】数控；教改；仿真

0前言

数控技术也叫计算机数控技术（ComputerizedNumericalControl简称：CNC），它是用计算机按事先存贮的控制程序来实现对机械零件自动化。随着我国经济、科学技术的发展，以及《中国制造2025》和工业4.0标准的制定，我国机械制造业正逐步由加工组装基地向加工自动化蜕变。数控加工技术以及高效、可靠、高速、高精度以及自动化等特点，备受制造业企业的亲睐[1]。

《数控车床》是本科院校机械类专业的一门专业必修实训课程，它把理论知识与实践应用相结合，涉及到金属工艺学、机械制造、机械制图、AutoCAD等多学科专业知识，以培养学生动手能力为目标，致力于培养满足市场需求的数控应用型、技能型人才[2]。

本文结合机械类专业学生《数控车床》实训课程教学经验以及企业用人的实际情况，对《数控车床》实训教学经验进行分析和探讨，总结了《数控车床》实训课程的特点，提出了相应措施和解决方案，从而使学生能够扎实掌握数控车床操作技能，满足企业生产实际需求。

1数控加工课程的体系定位

当前，我国本科院校机械类专业的基本培养目标是面向科学技术发展及社会主义现代化建设需要，培养具备信息技术、自动化技术方面的基础理论、应用方法与专业技能，在设计制造行业的生产和研究一线从事机电产品设计制造、机电系统研究开发、技术运用与改造、运行管理和经营销售的高级工程研究型及工程应用型人才。这就要求机械类专业的毕业生不但具有有较高文化素养、创新意识以及职业道德，而且具有全面的专业知识、扎实的基本功与实践操作能力。《数控车床》实训教学大纲要求学生能熟练掌握数控加工编程与数控加工工艺，熟练操作设备。企业要求数控专业人才更应具备零件与图纸的辨识与设计能力，能书写复杂的各类复杂的数控加工文件。同时，应具有较强的实践操作能力，会合理利用新型刀、夹具、量具并结合CAD/CAM技术进行一般零件的制造，能独自操作机床，掌握数控机床的维修与养护。另外，作为现代化人才，应实时跟进数控加工技术发展，终身学习以适应职业发展的要求。

2数控仿真软件的概括

计算机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不可替代作用。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[3]。

3当前数控加工课程的现状

《数控车床》实训课程以数控车床为研究对象，内容包括数控技术的理论基础、实践操作等方面。《数控车床》集多学科技术于一身，包括机、电、液、控制、自动化等多个领域，在机械制造、自动控制、微电子技术以及计算机等方面应用非常广泛。

3.1课程实践性强

《数控车床》实训课程与生产实际紧密联系，以培养学生的动手操作能力为主要目标，学生首先要系统、全面地掌握相关理论知识，然后经过实际动手训练，才能具备一定的实践操作能力。在教学过程中，实训指导教师要不断对教学理论、教学方法进行研究，不断改进和优化教学中存在的问题，实训才能取理想的效果

3.2数控车床数量不足

随着国内经济的高速发展，学习先进制造设备的学生越来越多，本校现有数控车床4台，然而购买一台数控车床设备要花几万、十几万、甚至几十万，现有仪器设备无法同时保证《数控车床》实训课程的正常秩序。

3.3危险性大

《数控车床》实训课程对于没有受过专业技能培训的初学者来说，从理论学习到实际操作，学生要经历从心理到肢体的适应阶段，无形当中在学生的心理压力。另外，由于车床结构及操作的复杂性给学生熟练操作数控机床增加了难度，加之机床高速旋转零件多等因素，有很大的危险性。

4运用数控仿真软件的教学成果

4.1降低设备成本，实现“一人一机教学模式。

数控仿真软件是一种以计算机为中心的模拟数控机床操作的软件。随着计算机的普及，价格也越来越便宜，一台数控车床价格可以购买多台计算机，有效的降低了设备成本。数控仿真软件是属于一次性投入的教学设备，没有类似于数控机床设备的后期维修、保养等费用，有效的减少了学校教育成本的后期投入。在传统的数控教学方式中由于数控设备有限，通常是一台数控机床由几名学生一起操作。这种教学方式不利于学生对知识的理解及掌握。采用数控仿真软件教学后，每一位学生操作一台计算机，有助于学生独立的思考问题、解决问题，提高了学生动手、动脑的能力。

4.2降低耗材损耗，有效“节能减排

《数控车床》是一门实践操作性强的实训课，要求学生有较强的实践动手能力，因此学生在学习的过程中必然消耗大量的实验耗材。刚开始学习，由于学生对知识掌握不牢靠、经验不足等原因，增加了消耗实践耗材量，更有可能出现撞刀，对机床也造成了一定的损坏，并且相应的也增加了老师的工作量和学生的学习时间。采用数控仿真软件教学后，学生可以利用软件进行编程、对刀、模拟、仿真等操作。在实习操作前预先进行模拟操作，有效的减小错误、防止失误，减少实践耗材的消耗，同时也增加了学生学习的自信心。

5总结

数控仿真软件学习是依靠计算机普及发展而诞生的新思路，是理论与实践相结合的一种教学模式，是对传统教学模式的改革。教师在教学过程中，应当注意切勿脱离实际教学，学生在学习的过程中应当注重实践。将数控仿真软件融入到数控教学中，降低教学成本，提高了办学质量，适应了新时代的发展，增强学校的综合竞争力。

【参考文献】

数控仿真软件范文篇2

关键词：数控仿真软件；数控实习；计算机

教育部、信息产业部、国防科工委等日前联合数控技术应用等专业领域的人才需求状况。我国蓝领、灰领数控人才需求明显增加。蓝领层数控技术人才是指在生产岗位上承担数控机床具体操作的技术工人，在企业数控技术岗位中占70.2%，是目前需求量最大的数控技术工人。中职学校作为生产一线技术工人的培养基地，学生的学习全应该是全在机床上进行的，但是由于有众多的数控专业学生，有限的机床数量难以保证每个学生有足够的上机时间，同时由于是初学者，经常会导致机床和刀具设备的损坏，甚至出现安全事故，但数控技术又是一门实践性很强的课程，要想达到理想的教学和实践效果，我们学校采用了数控仿真软件进行辅助教学，数控仿真软件是通过计算机这个平台来学习的，现在的学生对计算机都有或多或少的了解，数控仿真软件的辅助教学大大提高了学生的学习兴趣和主动性。

数控仿真软件是虚拟现实技术和理念的发展，可以模拟数控机床加工环境及其工作状态的计算机仿真软件。我们学校采用的是上海宇龙数控仿真加工软件，虽然软件中的数控机床是虚拟的，但是软件中机床的外形和操作面板及操作按钮是依照真实的数控机床进行设计的，软件里的机床操作也和真实的机床基本相同，本软件可以实现对数控车、铣、加工中心加工全过程的仿真，其中包括毛坯定义与夹具，刀具定义与选用，零件基准测量和设置，数控程序输入、编辑和调试，加工仿真以及各种错误加检测功能。拥有FANUC、SIEMENS、华中数控、广州数控等多种数控系统，具有系统多、类型多的加工仿真模拟功能。

数控仿真软件在实习教学中可以弥补数控机床的不足，数控实习不比钳工或车工的实习，数控机床是一种新型的机电一体化设备，它的设备投入是很大的，价格较之普通机床要昂贵得多，一台中档数控车床或数控铣床一般需二、三十万，而数控加工中心更是高达几十万甚至上百万。数控机床的操作训练若完全依赖数控机床进行实作训练，投入大、消耗多、成本高，即使是实力雄厚的培训院校和企业也无力承担起这种消耗与投入。因此运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。把仿真系统引入到教学中，这样既可避免因初学者误操作而造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员感受仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感，我们学校数控专业有3、4千学生，如果要使每个学生有充足的实习时间的话，可能投入要上千万，对于我们现在刚起步的高职院校而言显然难以承受。现在我们学校采用上海宇龙数控仿真软件进行辅助教学，数控仿真教学一般安排在学生在理论课上学习过数控编程和在普通车床、铣床等设备学习完后，学生具备一定的程序编辑和机械加工能力，然后学生进行仿真实习，把在理论上学到的编程和普车上学到的机械基础进行融合贯通。这对数控操作工初学是非常有实用的。一、不会因为学生的错误操作而造成人身伤害，更不会损坏机床，；二、不需要原材料，投入资金少，占地小，不会造成资源的浪费；三、利用网络可以搭建交流的平台，为师生的交互提供了方便等。

数控仿真软件拥有FANUC、SIEMENS、华中数控、广州数控等多种主流数控系统，学生在学校期间能够掌握多种数控系统的程序编辑和加工能力。各个企业里面的数控系统和数控机床是不一样的，这样学生毕业后到企业里面能够直接融入到生产当中，不再需要进行大量的培训，为企业提高了效率，为学生的美好前途提供了保障。

数控加工仿真软件功能较为完善。其中语法诊断和模拟示教功能可以使学生进行人机交互式学习。即由学生输入NC程序，在模拟运行过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，再由学生经过简单判断就能很容易的发现和修改NC程序的错误，从而避免教师直接面对学生的指责伤害学生的自尊，也大大减轻了教师批改学生NC程序作业时的繁重负担。使教师能够集中精力以帮助学生解决实际问题，另外数控仿真软件还有自动评分功能，只要在教师机上面设置好评分标准，学生一交卷就能够出成绩，既避免了在改卷中人为的因素，又大大提高了工作效率，数控仿真软件保证了教学质量，使教学效果得到显著提高。

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现场示范的，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。

数控加工仿真软件的辅助教学为我们节约了大量的资金，而且还提高了我们的工作效率，具有强大功能的它逐渐被各类职业院校和培训院校引入，甚至被一些企业也囊入其中。甚至现在数控加工仿真是我们数控专业学生的一门必修课。更重要的，是软件很容易普及，只要有电脑学生就可以在家里自学，一定程度上培养了他们的刻苦钻研和创新精神。

虽然数控加工仿真软件具有强大的功能，但是它必究还是虚拟的，无法真正代替实际机床。首先，我们教师在授课时，一定要严格按实际操作的要求进行。如正确装夹零件，合理选用刀具及切削用量；对刀的步骤和动作也要规范，让学生在学习的初期就养成正确的习惯。另外，应尽量避免使用计算机的键盘而采用鼠标点击仿真软件上系统面板，使学生尽快熟悉面板上各键的位置，等到实际操作时就能很快适应。在这里我要说明；仿真软件还没有做到尽善尽美，与实际机床由一些不符之处。例如华中系统里面的G71指令在上海宇龙仿真软件上面没有凹槽循环，但是机床上有这个功能，所以我们要根据机床的实际情况对学生详细讲解，以免使学生产生误解，影响到将来在机床上的编程与操作。

综上所述，我们对仿真软件已经有了一个概括的了解，但实际教学中，我们发现仿真软件的使用，会在一定程度上使学生放松对产品质量和生产安全的认识。因此我们要分配好仿真软件学习和机床操作练习的时间比例，仿真软件的使用只能作为从一定程度上熟悉掌握数控的编程加工和基本操作步骤的一种辅助手段，因此有效缩短了实习时间，提高了实习效率，但我们应看到不能完全抛开实际机床的实习内容，必须适当的安排实习时间，通过实际操作来真正实现学生对技能的掌握。

参考文献

[1]黄筱调，赵松年。《机电一体化技术基础及应用》机械工业出版社1994.

[2]曾小惠，吴明华，潘铁虹。数控加工仿真教学系统的实现，1998

数控仿真软件范文篇3

关键词：数控教学；VNUC；仿真加工

Abstract:TheVNUCsimulationsoftwareofNCteachingastheresearchsubject,introducedtheVNUCsimulationsoftwareanditsfeatures,analyzestheadvantagesanddisadvantagesofCNCsimulationsoftwareintheteachingofNC,provedbyteachingpractice,theapplicationofVNUCsimulationsoftwarecannotonlymakeuptheequipmentdeficiencies,andmobilizetheenthusiasmofstudents,improvethequalityofteaching.

Keywords:CNCteaching;VNUC;thesimulationprocess

中图分类号：G42文献标识码：A文章编号：2095-2104（2013）

随着“三本”院校加强对于学生动手能力的要求，以及数控加工在机械制造业中的广泛应用，对数控相关技术人员的需求日益增加，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏[1]。随着计算机技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真软件。它用计算机仿真软件进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

数控机床仿真加工是数控技术课程的辅助教学手段，能充分利用现有资源节省时间降低风险，最大限度为学生提供动手实践机会，将课本上所学数控加工知识通过仿真加工模拟完成。数控仿真通过不同类型典型零件的模拟加工弥补实践操作中的种种不足，从而刺激学生的感官认识，提高他们学习的主动性和积极性，快速提高学生的理论和实际水平。因此VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用。

结合我校数控技术这门课程来说，由于学生基础差，学习被动无兴趣等，要在这样的条件下要培养一个合格的数控技术人才谈何容易，这就要求探索出一套适合当前现状的教学方法。通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。因此，把数控仿真软件用于教学，是解决这一问题的有效途径[2]。

1VNUC数控仿真软件的简介

在数控加工过程中，为了检查数控程序的正确性，传统上采用试切的方法进行检验，但这种方法费工费料，代价昂贵，使生产成本上升，增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法，即用计算机控制铅笔绘图器，以笔代替刀具，以纸代替毛坯来仿真刀具运动轨迹的二维图形。这种方法可以显示二轴加工轨迹，也可以检查一些大的错误，但其运动仅限于平面，局限性很大。对于工件的三维和多维加工，也有用易切削的材料代替工件（如石蜡、木料、改性树脂和塑料等）来检验加工的切削轨迹。为此，人们一直在研究能逐步代替试切的仿真方法，并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展。在这种情况下，数控加工的计算机仿真软件应运而生。

目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，如北京斐克(VNUC)、上海宇龙和南京宇航等不同数控加工仿真软件。但结合学校现有的资源，在教学中主要以北京斐克(VNUC)系统为主辅助教学。该软件由北京市斐克科技有限责任公司和北京联高软件开发有限公司依据《全国现代制造技术应用软件课程远程培训》中的教学要求，联合研制开发的一款基于虚拟现实技术的数控加工技术教学软件[1]。

VNUC包含了常见型号的数控机床，如卧式数控车床、3轴立式数控铣床和3轴立式数控加工中心。该软件更包含了种类繁多的主流数控系统，如FANUC、GSK、华中HNC、KND和SIEMENS等系统。系统采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库，含数百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀，同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数。数控车床上的圆柱状毛坯可以是实心棒料和空心套筒两种，铣床或加工中心的毛坯是可以自行定义大小尺寸的长方体毛坯。不论车床还是铣床其毛坯材料的种类十分丰富，操作者可以根据实际情况来选择使用。

2VNUC数控仿真系统功能

（1）熟悉数控系统的操作

系统中包括国内外大部分数控系统。如：FANUC、西门子、华中数控等，在主要的三大系统中，又分车、铣、加工中心，不同的系统型号共20多种。学生可以通过此软件熟悉多种数控系统的操作。

（2）检验程序的正确性

学生在学习编程知识后，编写好程序后，可模拟加工仿真过程，像数控机床一样，进行一系列的数控加工过程，看程序是否正确。

（3）检测操作的规范程度

学生在操作VNUC仿真软件时，出现操作真实数控机床时相同的误操作，软件可以发出报警，以便改正。

（4）记录操作功能

在学生操作过程中，可以把操作过程全程记录下来，以备老师来检验操作是否正确。

（5）全面的检测功能

碰撞和干涉检验在这里主要检验刀具和主轴相对于非加工部件如夹具、工件的非加工部位、加工工作台的干涉现象，也可用来检验由用户指定的物体之间的干涉现象，由于加工过程由NC代码驱动，通过有数控程序预检查和运行中的动态检查功能，干涉出现位置的NC代码信息可及时反馈提交用户进行检查和修改，从而防止了误操作的发生。

（6）具有数控程序处理功能

能够通过DNC导入各种CAD／CAM软件生成的数控程序，例如Mastercam、Pro／E、UG、CAXA等，也可以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。

（7）具有互动教学功能

仿真软件的互动教学功能也使得教师通过教师机，在每位学生机上演示其教学内容，学生可以非常清楚地观看和练习，同时教师也能在教师机上观察每位学生的操作情况，对学生进行教学指导；还可利用仿真软件的考试功能对学生进行考试，了解学生对数控加工过程的掌握情况，不断调整教学进度。利用数控加工仿真软件教学，可使抽象内容形象化，以达到最佳教学效果[3]。

3VNUC数控仿真软件教学中的优缺点

VNUC数控仿真软件在教学中的优点：

1)通过情境教学，提高学生学习的主动性、调动学生学习的积极性，培养他们的创新意思。

可以弥补学校数控设备不足的问题。

通过在教学过程中利用VNUC数控仿真软件学习，结合“三本”加强动手能力的特点，充分体现理论指导实践的理念。通过边学边练，让他们在愉快的氛围中接受新知识和新技能。

利用VNUC数控仿真软件的全面检测功能，可以设计出实际加工中可能出现的任何问题，让学生进行思考和解决，从而加深认识在课堂教学中无法达到的效果。

数控加工仿真软件的应用，虽然为我们在相当程度上弥补了因数控设备不足而无法满足学生实际动手操作训练的缺陷，但也不是完美无缺，事实上在它发挥优势的同时，也存在一定的问题。如下：

1）VNUC数控仿真软件无法替代学生在真实切削加工中的实际感受。譬如：加工过程中刀具的影响、切削用量选择合理与否在加工中的作用、产品粗糙度无法检验以及加工环境和氛围的感受等。而这些恰恰是学生技能训练的要求。

2）利用VNUC数控仿真软件教学容易使学生对仿真加工产生依赖心里，

疏于实际加工，造成学生的自满情绪，从而放松学习，懈怠训练。

3）虽然它的操作面板和系统和实习机床是相同的，但VNUC仿真软件在车床上安装毛坯时，毛坯只能选成棒料，在选择好的一个机床上加工好的零件不能在另外的机床上后续加工等。

4）学生对数控的加工工艺的合理安排、工艺参数的正确设置无法产生深刻的体会。如应用仿真软件时无论学生任意安排工艺路线及工艺参数，比如切削速度和刀具设置不一样，加工出来的工件效果几乎一样，因此学生们对合理的工艺路线和参数难以仔细考虑。

因此作为一个仿真软件，它和实际机床还是有很多区别的，无法真正代替实际机床，所以仿真软件使用只能作为缩短实习时间，提高实习效率的一种辅助手段，必须适当的安排实际操作来弥补其不足之处。

4结语

VNUC数控加工仿真软件是利用计算机虚拟动画技术来模拟实际机床的加工过程，可使用户既能掌握数控机床加工的基本原理，又能掌握数控机床操作的基本技能。将该软件应用于教学培训和实际生产中，可以减少培训成本，保证生产质量，具有十分重要的意义[4]。总之，只有科学、合理的将VNUC仿真软件与实际操作有机结合起来并应用到数控教学中，就能更好地为教学服务，提高教学质量。

参考文献：

[1]李芹.基于VNUC数控仿真软件下的教学[J].科技风,2009,（19）

[2]陈国庆,沈先君.数控机床仿真在数控教学中的应用[J].科教文汇,2007,（30）