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对应用数控仿真软件进行数控教学的分析
??? 摘要：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。
关键词：数控?? 仿真软件 ???教学?
数控加工仿真软件是利用计算机来模拟实际的加工过程。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。经过多年的实践探索和教学经验,人们发现数控加工仿真软件能在数控教学中显示出桥梁作用,既能缓解教学实训与资金短缺的矛盾,使理论和实践有效的衔接,又能提高学生的感官认识,刺激其学习的主动性和自觉性,增加学生的动手机会,提高操作的熟练程度。事实证明,数控仿真教学是一种节约成本,安全有效的教学模式和教学途径。
一、加强对数控仿真软件的认识
1、数控仿真软件简介
数控仿真加工是应用计算机技术对数控加工操作过程进行的模拟加工。国内广泛应用的数控仿真软件主要有上海宇龙、南京宇航和斯沃、北京斐克、广州超软等。其中上海宇龙数控仿真软件在各大院校和培训机构应用最为广泛。我校就是采用的上海宇龙数控仿真软件，其特点主要有：
（1）提供了多种机床和控制系统。
（2）具有丰富的刀具材料库。
（3）机床操作全过程仿真。软件可以仿真机床操作的整个过程：毛坯定义、工件安夹、压板安装、安装刀具、机床手动操作、自动加工、模拟走刀路线等。
（4）具有灵活的考试系统和师生互动交流窗口。学生遇见问题时也可以直接通过交流窗口，进行提问，
2、数控仿真软件介绍及安装，运行环境
数控仿真软件是通过计算机的编程和建模将加工过程用三维图形或二维图形以动态形式演示出来的软件。我校使用的是斯沃网络版数控仿真软件。它具有以下多项功能，可以在计算机屏幕上仿真完成数控机床操作包括：数控加工程序输入输出，定义毛坯，选择刀具、夹具，G代码处理；现时支持不同数控系统的选择训练包括：FANUC，SIEMENS系列，华中数控，广州数控；而对微机要求不高：16MB显存显卡，CPU是PⅡ266，内存128MB，硬盘1GB，并与多种计算机操作系统兼容；利用网可以搭建师生教学互动平台。
二、数控仿真在数控教学中的优点
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。
数控机床教学与实习不比钳工或电工实习,它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元资金,这对一般的职业学校而言显然是难以承受的。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2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、利用数控仿真软件能有效地结合理论学习,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。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,提高教学质量
3、利用数控仿真软件地使用能极好地调动学生的学习积极性,培养创新意识。
对于职业学校学生来讲,由于知识素质普遍较差,而数控专业课又要求有极高的抽象性,加上教学过程的枯燥乏味,很容易让学生产生厌学情绪,教学效果不理想,而数控仿真软件以其和实际机床相同的用户界面和可操作性,可在很大程度上激发学生的学习积极性。如果再根据学生技能的形成规律设计训练过程,学生就可以得到及时强化和实际产生中不能得到的直观感受,从而较快地提高训练成绩,激发学习的信心,在一定程度上培养刻苦钻研和创新精神,形成好学氛围。
4、利用数控仿真软件教学中允许出错,使学生得到岗位技能的全面训练。
在模拟仿真中,可设计出实际工作中可能发生的变化,包括事故、故障和生产中极少出现的突然情况,让学生全面把握加工方法和技巧。如在讲解直线插补指令G01和快速插补指令G00的应用与区别时,可在运行中的第一个G01后面加F与不加F,学生就可以在仿真时看到切削进给与快速插补对工件造成的影响,从而加深认识,达到课堂教学中无法达到的效果。
三、数控仿真在数控教学的缺点
（一）仿真软件无法完全反映加工的实际精度
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，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，通过简单的点击鼠标，就可以得到绝对精确的零件，这是完全不符合实际的。
（二）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，如运行速度慢，程序不稳定等等。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，而实际的机床可以实现。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。
（三）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。
