张倩颖

摘 要：随着近些年数控行业的发展，数控仿真考试也正在如火如荼的向前发展，数控技能仿真作为考试的成绩评定的基础以及数控职业资格考试的主要内容，在进行数控机床教学过程中，运用数控技能仿真软件可以大大提高了学习效率和质量，为数控的教学模式带来了新的希望。结合数控仿真软件的功能与应用，并举例典型事件将应用于教学考试中的数控加工仿真软件的结合在一起浅谈数控技能仿真考试。

关键词：数控技能 仿真 考试 仿真软件

中图分类号：G712.4；TG659-4 文献标识码：A 文章编号：1674-098X（2015）08（c）-0177-02

目前近些年数控机床行业在企业中的应用范围和概率的幅度都大大提高了，对于此项目数控技能型的人才非常空缺的情况日复一日的严重。而且数控机床设备的价格还比较昂贵，更新更是比较快，大多数院校在此方面想要大力发展和培养可塑性人才会很多方面考虑到资金和设备防止场地的诸多限制，院校对于设备的购置也会受到限制，这些都会影响学生的实训的效果。所以对数控仿真的软件的投资较少、更新又非常快、效果也要比较好的教学实训模式也是以后发展的趋势。所以我校也对此加大了重视并将其放到了日常教学中，并将数控技能仿真作为考试的鉴定必考项目。

1 数控技能仿真考试

数控仿真考试是利用数控仿真的软件用计算机上操作机床进行模拟，再自己软件的图纸的要求对程序进行编制和加工的一种考试方式。数控技能面对生产过程的实际机床仿真操作，对其过程进行加工可以利用三维动态图像将其逼真再现，使得每位学生对数控技能建立有一个比较感性的认识，手动反复操作数控机床加工，可以有效解除了因数控设备额比较高和它具有的一定危险性，大大降低了每个学生一人一机的问题的难度，这培养实用性技能综合人才可以熟练掌握其使用数控加工的技术起到了不可忽略的重要作用以及影响。数控仿真的加工则是运用数控仿真加工的软件为基础，计算机作为其平台等为支持进行的加工过程。目前我国国内主要以北京斐克、南京宇航和上海宇龙等数控加工仿真软件为主流。这些主要相似点是都是在数控加工过程中运用了三维立体图像显示和真实机床的模拟仿真操作方法，对其诸多方面进行研究探讨。

1.1 环境

要对数控技能进行相应考核，首先就要具有考试的场所。考场的设置不但要以考核人员的数目为依据再做决定，还要在考场上考虑到考核结果的公正公开性，要设置相应的教师使用的机床，以及学生考试所用的标准考核机床。因为数控技能仿真特别是在加工过程和数控机床中心的运算量是非常大的，这就要在考试的计算机配备就要选用CPU在2.0以上，1个G的内存，64M以上的显卡，这样可以使得学生在进行数控技能仿真考试的过程中不出现死机的情况，最佳的是将系统还成XP系统并安装。

1.2 网络连接

网络的连接主要是在教师的计算机和外界的网络相互连接，用来接受以及上传数控技能仿真考试的数据和资料。教师所用的机子还要与学生考试的机子相连接保持通畅，建立合理的安全的局部网络结构，方便教师接收相关数据和资料以及观察学生考试时的情况等。还要做好网络连接的相关安全问题，防止出现黑客侵入数据丢失等现象出现。

1.3 数控仿真软件

参加了网络的数控仿真考试就要安装其要使用的考试软件，要分别在教师用的和学生用的区别开安装不同使用版本，例如在性能最高的计算机上安装教师版本，其余的副机上安装学生使用的学生版本；在这一点上需要我们注意的是两者之间的版本要大体保持一致，而且软件还要跟随着时代的进步进行着不断的更新和升级。

1.4 数控仿真技能的應用

在教师应用的计算机上安装考试锁，在进入数控仿真技能考试的系统时要首先选择考点服务器的设置，将自己院校的名称、考点编号进行数控仿真技能的考核网址，输入自己的密码。将自己的计算机设计安装好，在运行考试系统，输入自己的账户名称和密码，在对每个考生的信息进行录入，分别在学生计算机上设置自己的IP地址，不可重复，建立起安全的区域网络。在考试前都可以通过这个系统分别进行准考证的打印，在考试时可以有效对考试过程进行监控和解决考试中遇到的突发状况，在考试结束后可以对考生的信息进行整合在分析分类，对考核结果进行判定及保存。在资料存档后再上传给相应的企业，在这里需要特别注意，再等待实训的考试成绩就要及时在管理考生的系统中将学生的考试成绩录入在机床操作成绩等级的表格中，并上传到相合作的企业系统中完成最后的收卷过程，由此企业再通过网络网页进行考试成绩结果的公布。

2 数控仿真软件在教学中应用的优点

2.1 科学配备数控机床设备和安排实习的多样性

数控技术，它作为一项实践性很高的一门课程，实习环境的优劣也会对数控教学产生影响。良好的操作实训环境会高效率的完成其操作过程，但在实习设备的配备上会面对很多问题，最为新兴的高科技产品最主要的问题就是价格昂贵，一台数控设备少则十多万多达要上百万。每个班级的学生数量平均要有四五十人，要想做到一人一机就会非常困难，机床配备的短缺会使得学生们的练习量降低。在对数控机床的数量和安全性的角度考虑，会比较不适合在学生之间普及进行相应的实训和教学。若是在学校内数控机床仿真技能的培训完全按照实际操作进行，就要引进相当足量的设备供应学生实训，一般院校对于这样巨大的资金、消耗成本都很高这样的投入都会明显吃不消，而数控加工仿真软件的出现和有效运用将会作为解决此问题的最佳方法。它可以把设备需要量大且价格昂贵的问题解决，也将学生实训操作时间大大延长，对于初学者来说又是解决对数控机床系统控制面板比较陌生而引发的安全问题的最佳方法，又从根本上增强了学生对数控操作和面板的控制能力及其熟悉程度，让学生放心地根据仿真软件对编程程序进行核实，对实训内容的安排可以做到多样化，使得实训操作教学变的更加生动形象有效提高了学生的学习兴趣甚至加强了编程的能力，从而实现了数控机床技能教学投资少效果好的教学模式，将会发展为一种经济实用，安全可靠功能齐全的辅助教学工具。

2.2 提高对数控机床操作的效果

在对数控技能教学时候，它具有的主要理论知识就是数控机床的编程和加工问题，加工课程单纯靠着理论来支持就会显得非常抽象而不具体，就会忽略本身的实际操作性。比如在对刀的过程中，单纯运用课本的知识来讲解学生们大多会赶到枯燥无味还会赶到思想上的疲乏，不能够很好的理解。若是在这里合理的使用数控技能仿真软件，通过演示操作过程再一同进行讲解，不但做到了实际和理论知识相结合完成了同步教学，在教学上是一个重大突破，不但改善了教学模式单一化将抽象的理论知识通过数控仿真软件得以形象具体化，还将教学的效率和质量都大大提高了。

3 在教学中应用数控方针软件的方法

3.1 合理使用仿真软件，使其在教学中发挥作用

对于数控操作中在教学中最重要的是其编程和使用的问题要解决，这也是后续工作中对于学生们需要训练的重要项目内容。学生通过学习使用数控技能仿真软件进行程序的输入、运行以及校验过程等训练，学生还可以同时掌握以及了解不同的数控加工技能系统、不同的机床设备的操作方式。在使用了数控仿真加工的软件，不仅让学生在更短的时间里更快更好的学习掌握了专业知识技能，还培养了学生自主创新和独立解决问题的能力。

3.2 在实训中使用数控技能仿真软件

在学习使用数控加工仿真软件时学生都是在学习了专门的基础理论知识，再去认识了解其软件并通过专业的实训教学来完成的。仿真教学考试的目的是充分利用现有的资源，培养学生实际操作的技能技巧并对其一阶段的结果进行考核。怎样在教学过程中运用好数控加工仿真软件系统，发挥最好效果，应从以下几点方面去考虑问题并解决。

3.2.1 数控教学第一阶段

在教学任务的第一阶段，都是要把理论教学作为主要的任务，学习数控编程的相关理论知识。但在教学中同时要应当插入对数控仿真软件的学习，仿真软件需要解决的主要问题是有关于软件的安装和使用时最基本的难点。把数控仿真软件学习可以先受用多媒体介绍给同学在集中针对部分同学进行训练，让学生全面了解和认识数控仿真软件的使用方法，在通过上机课实际运行操作练习使用数控技能仿真软件，并进行小阶段考核，通过小阶段的考核结果进行总结，在有针对性的对其进行实训。

3.2.2 数控教学的第二阶段

经过数控教学的第一阶段对仿真软件学习后，学生几乎已经基本掌握了数控机床面板及数控仿真软件的使用操作方法，数控教学应有效的建立联系在理论和仿真软件之间，理论方面的教学主要以编程和工艺的使用方法为主，在进行数控仿真实训的时候，主要注重的是程序的输入和校验等方面的练习。

3.2.3 数控教学的最后阶段

数控加工仿真软件只是一种模拟教学软件，也可以说是对加工过程的模拟。因为它并不是真实的加工过程，不可以作为教学完全的替代软件，特别是数控的加工实训过程中。有了仿真系统的出现在数控教学中一般都会因为过分对数控仿真系统的依赖，从而导致忽视了机床加工的实际练习。由于在仿真软件与实际机床操作时具有着本质的分别，在进行机床上加工时学生会在仿真軟件无法感受到真是的操作体验感受，主要在切削用量的选择方面体现的特别明显。因此，教学的最后阶段对于时间的安排要合理，要有效结合数控仿真软件的实训和实际数控机床的操作运行，训练时间合理安排，最大限度让学生在机床上练习加工零件，在这里的仿真软件只是作为验证程序的有效途径。在仿真系统上学生可先将零件模拟加工设计出来，然后再根据模拟的零件在机床上实际加工出来，这样做不但保证了程序的正确性，也避免了在加工的过程中因程序问题而造成的安全事故。

4 数控技能仿真存在的问题及解决办法和技巧

因为数控技能仿真软件自身还存在诸多的不足和特定因素的影响，在进行仿真考试的典型事例中，零件的编程还要特别注意对刀具补偿功能的使用方法。

4.1 考试要注意的问题

（1）在进行考试时，首先输入自己的准考证号和密码，仿真软件还要求对数控加工所用的系统进行选择，一定要注意看自己所用的系统名称再按确定键进入，因为一旦进入其他系统考试界面后就无法跟换系统。

（2）一定要将电源的开关打开，将急停解除在回到参考点页面，以防止在考试过程中机床出现报警状况，机床的准备工作不完整而会造成扣分处理。

（3）在毛胚安装的时候要确定好其方向最大程度选择向外，以防加工时超程报警，不但造成分数丢失还需要将工件重新移动再对刀，对考试的心情及心理造成影响，而影响了数控技能仿真考试的成绩。

（4）程序的编程结合后，一定有爱沿着模拟的路线重新评估检查，路线是否正确，以及数值的确定尤其是小数点的位置。在更换刀具时往往会出现道具之间的线路位置不对等这会视为正常现象。

（5）在线路模拟完成，对刀位置摆放好后，开启自动单段调低倍率，在这个过程中注意观察刀具定位的坐标与实际的工件位置是否一致，这样有利于校正对刀位置，若位置正确才可将单段快速加工取消。

4.2 刀具选择应注意的问题

（1）要在定制道具的选项里面选择刀尖圆弧半径为0的刀具。要是要求使用外圆刀时要选择角度为35°的精车刀，防止在加工过程中凹面使用的刀副偏角干预。

（2）若是不能选择圆弧为0的刀具，就要对刀尖的圆弧半径进行补偿处理，系统规定的内孔刀尖圆弧的半径补偿一般要用G41，而车削外圆刀尖的圆弧半径补偿就要用G42，这些都是需要我们在数控机床操作过程中特别注意的问题。具体的位置在G66粗车循环第一句定位程序段添加指令开始进行补偿，在G65补偿后在将退刀程序段取消。

（3）对刀的快速精准问题。

①加工调头要计算好多余的大小，将多余的尺寸切掉，重新对轴Z，而X轴保持原位不变。

②如若在用这种办法进行对刀，可不切端面在考试过程中进行工件毛胚的设置时，毛胚的总长度可以和零件的长度设置相等长，这样可以节省工件调头后要求做到零件总长这一步骤。

5 结语

数控技能仿真操作考试不单单只是注重最后的考试结果，更加看重的是操作过程的本身。数控技能仿真考试不但记录了最后的结果，还完整的将整个操作过程记录保存，可以通过回放功能来检查考试操作过程。但同时还要我们正确处理仿真与实际操作的关系，教育作为高投入、高产出的行业，如何利用现有的资源和设备和最少的投资成本，培养出具有现代化数控技术应用和开发能力的新型数控车加工中心人才，利用数控技能仿真软件对学生进行考核和实训，将会是未来数控空间技能法阵不可缺少的有效途径。

参考文献

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[4] 骆小军.数控仿真软件在实践教学中的应用研究[J].时代教育，2013（24）：29.