张超 杨廷奇

【摘 要】本文以斯沃数控仿真软件在数控教学中的应用为研究对象，介绍了软件和功能特点，分析了数控仿真软件在教学中的优势、不足和改进措施。斯沃仿真软件应用在教学中不但能激发学生学习兴趣，还弥补了数控机床数量不足等问题，使教学质量得到提高。

【关键词】斯沃数控仿真软件；数控教学；教学质量

中图分类号： TG659-4；TP391.9 文献標识码： A 文章编号： 2095-2457（2018）20-0137-002

DOI：10.19694/j.cnki.issn2095-2457.2018.20.060

【Abstract】This paper takes SiWo numerical control simulation software's application in numerical control teaching as the research object， introduces the software and function characteristics， analyzes the advantages， insufficiency and improvement measures of numerical control simulation software in teaching. Practice has proved that the application of SiWo CNC simulation software not only makes up for the lack of equipment， but also mobilizes students' enthusiasm for learning and improves the quality of teaching.

【Key words】SiWo NC simulation software；CNC teaching；Quality of teaching

0 引言

随着数控技术在机械制造中的广泛应用，数控技术人才的需求也在增加，但数控操作者上岗前高质量培训是个棘手问题。现结合我院《数控技术及编程》这门课程来进行研究，由于学生存在基础薄弱，学习被动，对学习兴趣差等问题，以及实验（训）室数控机床数量少，购买设备投入成本高等客观条件。在这样的大环境下，如何能培养出一个合格的数控技术人才？值得我们思考。通过几年的数控教学研究，发现数控仿真软件能在理论教学与实践中起到桥梁作用，打破了理论和实践严重脱节的现象，使理论与实践有效的无缝衔接，同时增加了学生动手、动脑的机会，提高了操作者的熟练程度。因此，把斯沃数控仿真软件用于教学能很好的解决上述问题。

1 斯沃数控仿真软件简介

斯沃数控仿真软件是运用计算机技术，对数控加工过程进行模拟仿真的专业软件。该软件模拟机床加工过程，把真实加工过程通过三维动态展示出来，使每一个学生对数控加工建立感性认识，学生通过上机操作，掌握数控车床、数控镗铣及立、卧加工中心的各系统时间很短，可手动编程或读入自动编程数控程序，有效解决了因数控设备不足和有一定危险性，很难做到让学生“一人一机”的问题。在培养全面、熟练掌握数控技术的应用型、高技能人才方面，斯沃数控仿真软件发挥了重要作用。

斯沃数控仿真软件包括12大类50个系统90个控制面板，支持宏编程、参数编程、螺旋插补、极坐标编程，提供镜像、缩放、旋转等特殊指令和NC代码语法检测与分析[1]。斯沃数控仿真软件也是目前国内为数不多绿色版免安装的数控仿真软件。

2 斯沃数控仿真系统功能

2.1 支持多数控系统的操作

此软件包含多种数控系统。如：发那科、西门子、华中等数控系统，根据数控车、数控铣、加工中心等不同机床配备多种数控系统。学生可以通过此软件熟悉多种数控系统的操作，熟悉不同数控机床操作面板。

2.2 模拟对刀

学生可以通过斯沃数控仿真软件，模拟不同数控系统对刀。可以对数控车床上常用刀具如：90o外圆车刀、外切槽刀、外螺纹车刀、内孔车刀等进行对刀练习；也可以对数控镗铣床及立、卧加工中心上常用刀具如：平面铣刀、立铣刀、球头铣刀等进行对刀练习。

2.3 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，手工编制的NC程序也可以被导入，通过操作面板手动数据输入、输出代码。

2.4 检验程序的正确性

学生将课堂上所学的程序输入到斯沃数控仿真软件里，并进行程序调试，不仅可以模拟真实的数控机床进行加工，使学生了解加工过程，还可以检查程序的正确性。

2.5 全面的记录操作功能和检测功能

可以记录学生操作的整个过程，方便回放查看，去除不必要动作。检查主轴、刀具和工件三者之间是否发生碰撞和干涉，也可检验由用户指定的物体之间的干涉，由NC代码驱动机械加工，通过程序预检查功能和加工中的动态检查功能，对干涉即将出现的位置做出预警，从而防止了误操作的发生。

2.6 具有互动教学功能

教师通过“互动教学”功能演示其教学内容，学生可以非常清楚地观看和练习，能对学生操作情况进行监控并指导。利用仿真软件的“考试功能”对学生进行考试，进一步了解学生的掌握情况，从而对教学进度做出调整[2]。利用斯沃数控仿真软件虚拟教学，使抽象内容形象化、直观化，达到了最佳的教学效果。

3 斯沃数控仿真软件在数控教学中优势

（1）由于数控机床发展速度较为迅猛，升级换代周期较短，如果大量购置数控机床，一段时间之后，主流数控系统有所更新，无疑也需更换机床，投入非常巨大。斯沃数控仿真软件在教学中不仅解决系统更新问题，而且能解决了资金投入大的问题。

（2）作为安全操作的前提培训。数控机床操作在一定程度上要比操作普通设备的危险性大，这是因为在加工过程中有一定的不可预知性，一旦按下循环启动按钮，加工过程完全由系统控制，尤其是在对系统不熟悉的情况下，不能准确预读下一步操作，就可能发生教学事故[3]。在仿真軟件上进行安全操作培训可降低在机床上操作事故的发生率[4]。

（3）进行初步校验程序。如果让学生全部在数控机床上校验程序，需要花费的时间很长。可以在斯沃数控仿真软件中进行校验，然后到机床设备中进行加工校验，可大大缩短时间。

（4）可以学习多种数控系统编程。斯沃数控仿真系统具有发那科、西门子、华中世纪星等众多数控系统功能，学生通过上机操作该软件，掌握不同机床不同数控系统的编程，同时可手动或CAD/CAM编程和加工。

（5）斯沃数控仿真软件中有撞刀、超程、干涉、过切等检测，一般的数控机床在实际加工中是不会检测的，这也让学生在加工前就能处理危险，对安全文明操作进一步了解，学生还可以利用“一个软件多种系统”的优势，勤加练习，为今后就业开拓视野。

（6）丰富了课堂教学，可以作为第二课堂的补充。老师在讲解准备功能G指令和辅助功能M指令时，可以使用软件进行演示走刀过程，从而有效激发学生的学习兴趣，提高教学效果。

4 斯沃仿真软件在数控教学中的不足及改进措施

（1）斯沃数控仿真软件无法替代学生在机床上加工的真实感受。譬如：在实际加工时学生必须佩戴防护眼镜，女生必须把头发盘到帽子里，加工过程中机床的舱门不允许打开等等，在仿真过程中这些细节往往被学生忽视，易造成严重教学事故。因此，在教学中老师要反复强调规范化操作，确保安全第一[5]。如果想让斯沃仿真软件发挥更大作用，必须合理安排仿真教学和实操教学学时分配，在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合。

（2）仿真加工中不能合理选择数控机床切削用量三要素及工艺过程参数。譬如：在仿真加工过程中刀具、切削用量对加工零件影响，产品表面粗糙度及加工环境等无法感受。因此，在教学中，老师要解释影响工件加工精度的一些主要因素，合理安排机械加工工艺，是保证产品质量和提高生产效率重要保证，使学生养成一种严谨的工作态度。

（3）在仿真过程中毛坯装夹和对刀过于简单，不能和实际操作相比[5]。例如我们加工长轴时，必须用顶尖。但在仿真模拟中有没有尾座和顶尖，不会影响加工结果。毛坯只有圆柱和方形，夹具只有卡盘、压板和虎钳，无常用的组合装夹等，这些和实际相比相差很大，学生在实际中通过反复训练才能真正提高操作能力。

5 结论

斯沃数控仿真是借助计算机技术，对数控加工操作过程进行模拟仿真专业软件，它不仅能使学生掌握数控机床的基本原理，又能掌握数控机床编程技巧[6]。为了保证产品质量、减少培训成本，把该软件用于实际生产和教学培训中意义重大。总之，只有熟练掌握斯沃数控仿真软件的整套运行过程，才能很好地发挥其优势。最后通过强化工艺、安全等方面的训练，才能培养出一名合格的数控技术人才。斯沃仿真软件应用在教学中不但能激发学生学习兴趣，还弥补了数控机床数量不足等问题，使教学质量得到提高。

【参考文献】

[1]斯沃数控仿真系统说明书，2006（07）.

[2]仇超.浅析模拟仿真软件在数控教学中的应用[J].科技创新及应用，2013（06）.

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

[4]蒋永松.数控仿真软件在数控教学中的应用与思考[J].科学咨询，2010（1）.

[5]党玉东.数控加工仿真软件的应用及其优缺点对照[J].学园（教育科研），2013（05）.

[6]杨柳，刘刚.基于VNUC仿真软件的数控教学[J].城市建设理论研究，2013（06）.