刘云玲

摘要:随着数控加工在机械制造业中的广泛应用,数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。各职业技术学校紧扣市场需求,大力发展数控加工专业。为了缓解学生多、数控设备少的矛盾,很多职业学校利用仿真加工软件进行数控加工的编程和操作训练,这样不仅可迅速提高操作者的素质,而且安全可靠、费用低。本文作者结合自身的教学实践经验,浅谈数控仿真软件在数控教学中的应用方法和作用。

关键词:数控仿真软件；数控教学；应用 中图分类号：G718文献标识码：B文章编号：1672-1578（2014）16-0289-011.数控仿真教学是新时期数控教学的需要

1.1随着我国制造技术的飞速发展，CAD/CAM技术在机械行业中扮演越来越重要的角色，成为机械自动化的三大支柱之一。当代机械制造专业的学生迫切希望掌握现代加工技术，而CAD/CAM与模拟仿真技术是相辅相成、缺一不可的。因此，掌握模拟仿真也是学好数控技术的必要。

1.2从多年数控大赛的经验来看，整个大赛分理论考试、数控仿真、实践操作加工三块构成，数控仿真技能已是作为一个考生必备的能力构成部分。因此，学校为了适应形式发展，必须大力使用仿真教学软件，对学生进行教学与培训使用。

2.数控仿真软件在数控教学中的作用

2.1利用数控仿真软件可以弥补数控设备不足，充分利用现有资源，为学校节约大量的教学经费和设备投资费。数控教学与实习，他的设备投入量是很大的，如果要使每个学生有充足的实习时间，可能要投入上百万甚至上千万，这对我们中职学校财力显然是难以承受的。如建立一个满足60人实习的数控车床实习场地，每实习岗位安排两名学生，就需要30台数控车床。每台数控车床以8万元计算就得需要240万元设备投资费。而若采用数控仿真进行该工种实习教学，每一个岗位则需要60台计算机，每台以4000元计算（含软件费）则只需24万元即可，同样满足了教学需要。且由于是一人一机，可以保证每个学生有充足的时间来动手，提高实训效果。

2.2利用数控仿真软件能有效的结合理论学习，实现同步教学。和其它专业课一样，数控课程也是非常抽象的学科，它注重的是实践性。比如对刀过程，其实是很容易的事情，但如果用传统的教学方法，仅在课堂上纸上谈兵，大多数学生将难以理解，但如果利用仿真软件一边演示一边教学，通过车刀工件的运动学生就很容易理解，而且能自己亲手操作来加深认识，理论和实践相互渗透交叉，实现同步教学，使抽象内容形象化，提高了教学质量。

3.数控仿真教学的不足

3.1仿真软件无法完全反映加工的实际精度和效果。在数控加工中,影响加工精度的因素有很多,例如毛坯装夹是否正确,主轴转速的快慢,进给量的大小,测量的精度等等,只有全面控制了各个因素,才能加工出符合图纸要求的零件。但在数控仿真中,这些操作都是靠计算机完成的,通过简单的点几下鼠标,就可以得到绝对精确的零件,这是完全不符合实际的。此外,大部分数控仿真软件对于转速和进给量都缺乏控制,一次切除10mm的材料也不会有任何提示,而在实际机床操作中,这是绝对不允许的。

3.2仿真软件部分指令不成熟。目前,国内的数控仿真软件都有或多或少的缺陷。例如,运行速度慢,程序不稳定等等。笔者学校使用的一款数控车仿真软件,在执行G71循环指令时,第一刀不能切圆弧,否则就会出错,而实际的机床完全没有问题。为了避免这个问题,只能在圆弧前加上一段G01切直线的指令。学生在习惯以后,很容易把这个操作带入到实际的机床操作中,这样一来,就带入了不规范的操作,产生了多余的程序,降低了加工的效率。

3.3仿真软件不利于培养学生的动手能力和学习兴趣。数控仿真都是在计算机房进行,环境较好,没有噪音,也很干净。但实际加工时,油污、噪音等都可能让学生望而却步。装夹刀具和工件,使用量具测量,调试、清理机床等,这些实际动手的技能都是在仿真软件里面学不到的。只有学生实际动手,才能掌握操作的技能;只有做出了真正的零件,才能感受到劳动的喜悦,才会有学习的兴趣和动力。

4.合理使用数控仿真软件的一些建议

4.1数控仿真教学和机床操作教学同等重视。数控仿真操作和数控机床操作都是数控教学中不可或缺的一部分,二者相辅相成,任何一方有所偏废都不能获得良好的教学效果。在数控教学中,仿真操作主要起到熟悉、验证的作用,通过仿真,让学生熟悉数控系统的操作方法,验证所编写程序的正误,防止造成不必要的损失;机床操作主要起到深化、考核的作用,通过机床操作,得到实际的零件,从而使学到的知识深化,并考核操作的技能,达到教学的目的。

4.2教学中必须强调仿真操作和机床做的异同。仿真操作是虚拟的加工过程,和实际加工有很大的不同,不会出现安全事故,即使操作失误也可以重新开始。但实际的机床则不同,操作者会遇到各种各样的问题,可能会造成人身事故和财产损失。因此,在仿真教学中,应强调操作的规范性,防止学生因仿真操作养成不好的操作习惯,埋下安全隐患。

4.3正确选择数控仿真软件的使用重点。使用仿真软件,可以模拟数控操作的全过程,但我认为,应将其重点放在编程教学上。编程是数控操作中非常重要的一部分,但各种指令又比较抽象,很难用简单的语言或图纸来描述,但若使用数控仿真软件教学,则可以观察到直观的结果。比如快速插补指令G00和直线插补指令G01的区别,G71循环指令中主轴转速S的设定等等。如果将仿真教学的重点放在加工过程上,就难以得到良好的效果了。参考文献：

[1]曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现，1998

[2]余勤科，岳应娟，刘宏.虚拟数控机床技术及其应用，2000