数控加工仿真系统原理及其在教学中的应用（合集13篇）由网友“kaituozhehao”投稿提供，以下是小编精心整理的数控加工仿真系统原理及其在教学中的应用，仅供参考，希望能够帮助到大家。
篇1：数控加工仿真系统原理及其在教学中的应用
郑州轻工业学院轻工职业学院 李宏兵 隋丽慧
摘 要：本文针对当今出现的数控加工仿真软件、数控加工教学和培训的要求、以及数控机床实训环节易出事故、机床损耗严重、费用高等特点，论述了数控加工仿真系统的原理、作用、功能，以及在数控教学中，如何有效地使用数控加工仿真系统软件，对学生、学员进行数控机床的基本操作培训，以达到多、快、好、省的目的。
关键词：数控机床 数控加工 虚拟现实 仿真系统
0 引言
随着我国高等职业教育的飞速发展，以及数控加工技术在机械制造业中的广泛应用，大批数控机床操作人员的专业培训成为迫切而又难以解决的问题。在传统的操作培训中，数控机床编程与操作的有效培训必须在真实的机床上进行。可是随着学生人数的不断增加，有限的机床数量难以保证每位学生有足够的上机操作时间，同时学生在真实机床上操作还具有一定的危险和不安全性，培训中的误操作经常会导致设备、刀具等的损坏，甚至引发人身伤害事故，增加了培训成本。因此，传统的机床操作培训方法效率低、教师工作量大、培训费用高，需要用更新的方法来取代。
1 虚拟现实技术
虚拟现实，英文名为Virtual Reality，简称VR技术。这一名词是由美国VPL公司创建人拉尼尔（Jaron Lanier）在80年代初提出的，也称灵境技术或人工环境。作为一项尖端科技，虚拟现实集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统，它最早源于美国军方的作战模拟系统，九十年代初逐渐为各界所关注并且在商业领域得到了进一步的发展。这种技术的特点在于通过计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是由计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生“交互”作用，使人和计算机很好地“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。
虚拟现实是发展到一定水平上的计算机技术与思维科学相结合的产物，它的出现为人类认识世界开辟了一条新途径。虚拟现实的最大特点是：用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作，改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效的扩展了自己的认知手段和领域。另外，虚拟现实不仅仅是一个演示媒体，而且还是一个设计工具，它以视觉形式产生一个适人化的多维信息空间，为我们创建和体验虚拟世界提供了有利的支持。由于虚拟现实技术的实时三维空间表现能力、人机交互式的操作环境以及给人带来的身临其境的感受，它在军事和航天领域的模拟和训练中起到了举足轻重的作用。近年来，随着计算机硬件软件技术的发展以及人们越来越认识到它的重要作用，虚拟技术在各行各业都得到了不同程度的发展，并且越来越显示出广阔的应用前景。
虚拟现实技术在改造传统产业上的价值体现于：用于产品设计与制造，可以降低成本，避免新产品开发的风险；用于产品演示，可借多媒体效果吸引客户、争取订单；用于培训，可用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度。虚拟现实技术将使众多传统行业和产业发生革命性的改变。
2 数控加工仿真系统
随着虚拟现实技术及计算机技术的发展，出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统，它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训的仿真软件。利用计算机仿真培训系统进行学习和培训，不仅可以迅速提高被培训人员的理论、操作水平，而且非常安全，可靠好，培训费用低。
目前在国内已经有一些高等院校将计算机仿真运用于数控操作人才培训的教学之中，也出现了各种数控加工仿真教学系统，如上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、武汉金银花等不同的数控加工仿真软件。上述这些教学系统既能单机系统独立运行，又能实现在线运行。独立运行即机床模型方式，其培训设施只需一台微机，数控机床的模拟操作在显示屏显示的仿真面板上进行，而零件切削过程由机床模型通过三维动画演示。实践证明，用这种方式进行初步培训是非常经济有效的。在线运行即机床工作方式，在这种方式下，教学系统将与实际机床连接，由硬件实现零件切削过程，这时除了操作者是用仿真面板操作外，其它则与实际机床的真实情况一样。即利用计算机和其他的专用硬件、软件去产生一种真实场景的仿真，操作者可以通过与仿真场景的交互，来体验一种接近于真实的场景的感觉。因此，采取这种方法能进一步提高操作者的实际操作技能。
数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个重要的执行单元。它不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，为被培训人员提供了完善的学习方法和学习环境。数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程，可以检验各种数控指令是否正确，能提供与真实机床完全相同的操作面板，其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全。
3 虚拟数控机床平台的构建
虚拟数控机床一般是通过以下的构建平台来实现上述功能：
（1）NC解释平台。NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息，并将其通过计算模块来模拟机床的响应，NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。
（2）NC验证器。能够验证NC代码的.语法是否正确。
（3）刀具库。刀具库应包括一台数控机床所需要的所有刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号，从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式及切削加工的要求。
（4）仿真平台。仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析，仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真，了解所设计工件的可加工性，验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程，并通过在线修改NC代码来将其优化。
（5）计算平台。计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算，如根据NC代码计算加工零件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和润滑介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所必须的。
（6）设计开发平台。虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD／CAM软件的数据交换，并对典型的零件进行封装，设计成具有稳定、通用接口的可重复使用的软件。
（7）操作运行平台和监控平台。在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制简易机床．增加虚拟数控机床的真实感．并且可以进行典型零件的实验性试切加工，让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中，初学数控编程者需要大量的编程练习，并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理，而且也难于实现。如果利用仿真技术，这些问题可以轻松得到解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。
篇2：数控加工仿真系统原理及其在教学中的应用
虚拟数控机床实际上是虚拟环境中数控机床的模型。与真实机床相比，虚拟数控机床具有以下的功能和特点：
虚拟数控机床具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失，并与真实机床有完全相同的界面风格和对应功能，如动态旋转、缩放、移动等功能的实时交互操作，从而为学员的学习和培训提供保证。
机床操作全过程仿真。仿真机床操作的整个过程：毛坯定义，工件装夹，压板安装，基准对刀，安装刀具，机床手动操作。
丰富多样的刀具库。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。
全面的碰撞检测。手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测，包括刀炳刀具与夹具、压板、刀具，机床行程越界，主轴不转时刀柄刀具与工件等的碰撞。出错时会有报警或提示，从而防止了误操作的发生。
强大的测量功能。可实现基于刀具切削参数零件粗糙度的测量，能够对仿真软件上加工完成后的工件进行完全自动的、智能化的测量。
具有完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种运行参数，并能将其他CAD／CAM软件，如UG、Pro/E、Mastercam等产生的三维设计后置处理的NC程序，直接调入加工。
实用灵活的考试系统。可用于远程网络学习、作业、考试等功能，并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等功能，轻松实现无纸化的考核与测评。
虚拟数控机床强大的网络功能，可实现远程教育。不仅在局域网上具有双向互动的教学功能，还具有基于互联网进行双向互动的远程教学功能，数据传送可以采用卫星、宽带（ADSL,ISDN,有线CABLE等）或窄带互联网（56K Modem）等方式进行。这使得远程教学成为名副其实，它代表未来教育的发展方向。
4 结束语
鉴于虚拟数控机床具备如此出众的功能，针对目前各院校数控教学课程和参加数控实习学生人数不断增加的现实，以及数控机床精密、昂贵的特点，把数控加工仿真系统软件引入到教学之中，使之用于数控机床编程与操作培训，无疑是个明智之举。这样既可以避免因误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，又可以使操作人员在对仿真数控机床操作过程中产生现场感和真实感。同时由于其成本较低，可以大量地配置终端，彻底解决了数控机床数量不足的难题，使每位学员都能有足够多的实践机会，因此能够让学生更快地熟悉和了解数控加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法。其更大的好处还在于，在实现了同样培训效果的情况下，将加工出错率及事故发生率降低到了最低程度。
从我院使用后的效果看，数控仿真系统的引入，使学生在学习数控编程理论时，课堂的教学变得更加生动、更加具体，提高学生的学习兴趣，教学效果明显得到提高。在学习实际操作时，由于仿真软件不存在安全问题，这使得学生可以大胆地、独立地进行学习和练习，并能自我检测加工零件几何形状的精度，对学生机床操作能力的培养，起到了极大的提高、加强作用。同时该系统还可以减轻老师的工作强度，减少工件材料和能源的消耗，节约了实践环节的培训成本，效果十分显著。相信不久的将来，它必将成为数控教学中一种不可或缺的重要手段。
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，
2．余勤科，岳应娟，刘宏．虚拟数控机床技术及其应用，
3．王晓楠，王仲海．虚拟现实技术及其应用，
4. 袁修干，人机工程计算机仿真
篇3：数控仿真系统在数控教学的应用
摘要：针对现在数控教学的现状，本文主要探讨数控仿真软件在数控教学中的应用过程中的作用、存在问题。
关键词：数控教学;数控仿真软件;教学效果
进入21世纪，我国制造业在世界上所占的比重越来远大，随着我国逐渐成为“世界制造业中心”进程的加快，制造业的主力军――技能人才严重缺乏已成为制约我国制造业快速发展的瓶颈。
数控机床在现代机械制造业中广泛应用，社会急需大批熟练掌握现代数控机床编程、操作、维修的一线工数控技术工人。
职业技术学校作为生产一线操作和技术人才的培养基地，如何更快更好地培养出满足市场需要，掌握数控机床编程、操作与维修等技能的高质量的技术人才，早已是数控教学工作者研究的课题。
现在职业院校数控专业普遍采用数控仿真软件辅助数控教学。
现浅谈如何利用数控仿真软件作为辅助教学工具，与数控教学有机地结合起来，提高数控教学水平，培养高素质的应用型技术人才。
一、采用数控仿真软件作用
1.节约设备投入，实习耗材的使用
现在数控设备价格比较高。
数控车床最少7、8万，数控铣床一般也在20万左右。
加工中心一般要50万左右，多则达百万甚至上千万。
数控机床的实训如果完全按照实操进行，不但投入大，而且消耗多、成本高，即使是实力雄厚的院校或企业也难以承受此种消耗和投入。
数控仿真软件包含多种数控系统，使用其作为教学辅助工具，可以使数控教学达到投入少，教学内容多样性，培养的学生适应能力强的目的。
它能避免学生初期实习时不熟悉数控系统及面板操作带来的设备、人身安全等问题;又能克服学生因为刚刚接触数控机床产生的畏难心理，增强学生操作熟练度和信心，能对机床的功能有深入了解，达到熟悉数控机床的目的，学生还可以通过仿真对所编程序进行验证。
可以克服人多而设备少的矛盾，保证了学生实习时间，同时同样数量机床可以满足更多学生实习，降低了实习消耗，节约了成本。
2.提高学生编程、操作能力
数控仿真软件具有多种数控系统、多种机床，它可以逼真的进行数控编程和操作。
可以让学生在实际动手操作之前，先用仿真软件在计算机上模拟操作，这样能让学生在实际操作机床之前就已经有了一定的熟练度和自信心。
在实习时，合理安排数控仿真和实操课时比例，一般为1:1。
仿真练习可以进行编程和加工工艺学习，学生利用仿真软件可以进行程序编写，工件仿真加工等操作，通过完整的、接近于实际操作的模拟操作过程的教学让学生掌握数控机床加工零件的全部过程。
这一过程将数控编程、制造工艺、刀具、数控机床、数控加工等课程有机地结合起来，使学生觉得以前所学的知识不再孤立、枯燥，达到了融会贯通，巩固了学生的加工工艺方面的知识，强化了数控教学的效果。
学生可以更快、更好地掌握编程、操作，同时培养学生独立解决实际问题的能力。
3.拓展学生所学的知识面
现在学校购买的数控机床一般是FANUC系统，但有的企业使用西门子系统、广州数控等系统。
为了使学生在毕业后有更多的就业选择，在进行仿真教学时可以不仅仅练习FANUC系统编程、加工，还应拓展数控系统的学习。
利用仿真软件学习其他企业常用的数控系统的编程和操作，使学生了解并掌握不同系统、不同数控机床编程与操作方法。
提高学生对不同系统、不同操作面板的编程与操作的适应能力，拓展学生知识面。
4.提高理论教学效果
数控理论教学尤其是数控编程与操作的学习，最好使用仿真数控软件辅助教学。
在教室里枯燥的学习数控编程，学生不容易理解指令的使用，而且无法检验编写的程序正确与否。
在课堂上讲解按键作用和操作，只能靠学生的想象，枯燥无味，教学的效果甚微。
如果将数控仿真软件引入理论教学，可以在课堂上将学生的程序编写逼真的演示出来，可以及时发现程序中存在的问题，对指令的理解更加容易。
可以使学生在教室中看到和实际加工基本相同的加工过程，学生更容易理解数控加工操作。
这不但有利于激发学生学习兴趣，提高数控理论教学效果，更有助于学生编程能力的提高，也为以后的实际操作奠定了坚实的基础。
二、使用中存在问题及解决措施
数控仿真软件的使用不仅仅包括优点，还存在不足之处需要改进。
1.学生不注意仿真和实操之间的不同
数控仿真软件只是对工件的编程、加工过程的模拟，并非真实的加工过程，仿真系统只有在选择过大切削深度时才会提示报警。
在使用仿真软件练习时，不用考虑切削用量的影响，程序就能加工合格的工件，学生不能感觉到实际加工时的切削用量的选择、零件装夹对加工的影响。
长此下去，学生在生产加工中就不会考虑到切削用量、刀具、材料等因素对加工的影响，只会按照仿真系统编程。
这样的程序一旦用于实际操作，很容易发生崩刀、撞车等安全问题或影响零件的加工质量。
对此教师要高度重视，合理的安排仿真和实操的课时，使学生始终保持安全生产的意识，养成良好的工作习惯。
2.有可能影响学生的学习
一方面，长时间使用数控仿真软件教学，会使学生认为数控编程、加工比较简单，放松对自己的要求，不认真听讲，懒于上数控机床操作，致使技术退步。
另一方面，有些学生自控能力较差，长时间使用仿真软件教学，学生趁机利用电脑上网、玩游戏或看小说，放弃学习。
这就要求教师加强责任心，提高管理水平，改进教学方法，减少数控仿真软件在教学中的负效应。
总之，把数控仿真软件用于数控教学之中，将激发学生的学习积极性，将有利于改进数控教学条件，提高数控教学效果，但要正确处理其在使用中产生的问题，以便收到事半功倍的效果。
【参考文献】
[1]黄凤岐，潘宏歌.数控仿真技术的教学应用.科教文汇.(19)：185.
[2]明建全.科学使用数控仿真，提高数控教学水平.西北职教3期.
篇4：数控仿真系统在数控教学的应用
【摘 要】数控仿真软件在数控教学的应用，分析了仿真软件在数控教学中的优势与不足，并提出相应的改进措施。
【关键词】数控技术;数控仿真;教学水平;优势与不足
随着现代科学技术的发展,数控技术在机械制造领域日益普及与提高，不同系统不同型号的数控机床在机械制造领域应用越来越广泛，因此，为企业培养数控技术高级应用型人才，是我们职业院校的首要任务。
怎样才能根据社会需求，培养出数控编程和数控机床操作的数控技术高级应用型人才是我们数控专业教师所面临的主要问题。
作为数控专业的教师，我们要探索出一条即符合学校的教学实情又能与企业很好接轨的一条教学特色之路。
科学技术的快速发展，对数控技术高级应用型人才形成了巨大的需求，职业院校如何利用数控加工仿真系统进行教学更是处在探索阶段,因此有必要对数控仿真软件进行科学的分析，明确其优势与不足，在数控教学中合理运用数控仿真软件，会收到事半功倍的教学效果。
1.数控仿真软件在数控教学中应用的优势
1.1减少学校数控教学设备的投入，解决了数控机床少，实习学生多等矛盾
数控机床是高精度和高生产率的自动化加工机床，目前，数控机床的品种很多，价格昂贵，一台普通数控铣床或数控车床价格一般在7—10万，一台小型加工中心价格一般在10—30万，进口的数控机床价格多达上百万甚至上千万。
学校从教学成本考虑，不会大批量购置数控机床，一般会选购几台数控机床，供学生实习，导致实习数控机床数量少，种类少，学生上机操作时间少，不能很好的完成实习任务。
使用数控仿真软件，实现了学校资金投入少，占地面积小，保证了一人一机，使每个学生有足够的时间熟悉仿真软件里的机床的操作，提高了教学质量，很好的解决了数控设备少，实习学生多的现状，缓解了教学压力。
1.2数控仿真软件能够引起学生的学习兴趣，激发学生的学习热情
职业院校的学生的知识水平较低，而数控专业教学理论知识比较抽象，学生易感到枯燥、乏味，应用数控仿真软件，使很多知识更生动和直观，例如对刀、程序的.输入与验证等。
应用仿真软件，可以直观的看到操作过程，学中做，做中学。
这样能够引起学生的学习兴趣，激发学生的学习热情。
教师还要积极引导学生发现问题、分析问题、解决问题的能力。
1.3无安全隐患，全面提高学生编程能力
数控机床价格昂贵，学生在数控实际操作过程中特别是初学者，没有任何加工经验，如果直接到数控机床上进行实操学习，易出现由于考虑不周全，安全意识淡漠而出现打刀，撞机等现象，甚至对机床和操作者造成伤害。
数控加工仿真系统是基于虚拟现实的仿真软件，是利用计算机来虚拟动画技术来模拟实际的加工过程。
学生可以通过仿真软件熟悉数控机床操作面板，可以放心验证程序，通过反复练习，全面提高学生的编程能力，同时也减少了零件的废品率。
1.4数控仿真软件中的数控机床的系统多,型号多，便于学生开拓视野，全面学习
目前，数控机床的种类很多，呈现系统多样化，型号多样化，并随着科学技术的快速发展，不断更新，而一般学校的数控设备受教学成本的限制，机床系统和型号比较单一，而应用数控仿真软件就能可以弥补这方面缺陷。
例如上海宇龙仿真软件，它拥有多种系统多种厂家生产的多种型号的数控机床，让学生在操作真正的机床前先充分掌握安装了不同类型数控系统的机床的加工仿真操作，同时通过仿真演示积累一定的数控加工实际操作经验，能全面学习数控车、数控铣及加工中心等多种型号机床的操作知识，使学生开拓了视野，扩展了知识面。
通过严格的学习、指导与训练，学生理论知识与操作技能，通过反复练习均会得到全面的发展与提高，学生毕业时分配到不同的生产企业，能很快适应企业的不同数控系统的数控机床的编程及操作
1.5实训教学应用数控加工仿真软件可降低教学成本
实训教学应用数控仿真软件，可以减少上机床操作时间。
将编程及验证程序的操作由数控仿真仿真软件完成。
首先可以安排学生根据图纸的要求，编制零件加工程序，并使用数控仿真软件进行模拟加工，验证程序的正确性，并及时修改，然后将修改后的正确程序输入机床，进行零件加工，这样可以大大减少占用机床时间，降低实训的消耗，从而降低教学成本。
1.6数控仿真软件是数控大赛的一个考核模块
近几年数控大赛的比赛形式逐渐发生改变，比赛通常分为3个模块，第一模块理论考试，第二模块数控仿真，第三模块实际操作。
因此，学校为了适应社会的发展，应鼓励教师合理应用数控仿真软件教学。
1.7教师轻松教学,教学效果明显改善
数控教学中应用数控仿真软件，学生不仅在学校有了更多的练习时间，还可以自己下载数控仿真软件，放学后，随时练习。
学习过程中，遇到问题，可以先独立思考，也可以和同学探讨，还可以带入学校，向老师请教。
以往实操示范操作时，一名教师示范操作并讲解，20—40名学生听课，实操现场噪音比较大，听课人多，影响授课效果，如果分组演示教学，教师就得重复讲解几遍，工作劳动强度增大。
应用数控仿真软件，教师可以将示范操作过程在电脑上反复播放，使每位学生都能看清楚操作的步骤及顺序，然后学生独立操作，在各种仿真练习过程中熟练掌握数控机床的加工生产技术，训练学生实习操作的技能技巧，教师可以有的放矢的对不同学生进行巡回指导与训练，教学效果明显改善与提高。
篇5：浅谈数控仿真在数控教学中的应用
浅谈数控仿真在数控教学中的应用
摘要：数控技术的发展迫切需要职业院校尽快培养高素质的应用型技术人才,数控仿真软件在数控教学中的应用将有利于数控教学水平的提高。
关键词：数控技术;数控仿真;教学水平
数控技术是先进制造技术的核心,世界各国制造业广泛采用数控技术,以提高制造能力、适应市场能力和竞争能力。随着我国加入世贸组织,综合国力进一步增强,我国经济全面与国际接轨,并正在成为全球制造业中心,进入了一个空前蓬勃发展的新时期,这必然对掌握现代化制造技术的人才、特别对一线数控技术工人形成了巨大的需求。职业院校如何更快更好地培养出满足市场需要,掌握数控机床编程、操作与维修等技能的人才,早已是数控教学工作者研究的课题。本文讨论的是采用数控仿真软件将数控教学与实际操作有机地结合起来,提高数控教学水平,培养高素质的应用型技术人才。
1.应用数控仿真软件的优越性
1.1 增强了学校设备配备的科学性和实习安排的多样性
数控机床属于机电一体化的高科技产品,品种多、价格高。一台数控车或数控铣至少7、8万,一般也在20万左右。一台数控加工中心一般要30万左右,多则达百万甚至上千万。数控机床的实训如果完全按照实操进行,不但投入大,而且消耗多、成本高,即使是实力雄厚的院校或企业也难以承受此种消耗和投入。而使用数控仿真系统可以弥补此不足,使数控技术的.教学达到投入少、内容多、见效快、培养的学生适应性强的目的。这种教学模式既区别于传统的机械加工培养模式,又与一般的机电专业教学模式不同。它既能避免学生初期实习时不熟悉数控系统及面板操作带来的设备安全等问题,使学生大胆地通过仿真对所编程序进行验证,又可以克服人多而设备少的矛盾,使实习的安排达到多样化,减少了数控机床的使用时间。同时,还能提高学生的学习兴趣和编程能力,是一种既经济实用、又安全可靠、功能多样的数控教学辅助工具。
1.2 提高了数控理论教学效果
数控编程与操作的教学模式在未使用仿真软件之前与其它课程相同,主要是课堂教学。这种教学方式不但使教师不易检查出学生所编程序的正确与否,而且也不利于学生对程序的理解,但是这些问题在实际编程和程序运行前是必须要解决的。而在黑板上讲按键的作用与操作极易使习者枯糙,教者乏味,所以课堂教学的效果甚微。如果把数控仿真软件适时引入教学,学生所编程序可以通过仿真系统演示出来,对程序编写的错误就能及时发现,特别是使学生对程序中复式循环指令的理解就更加容易。通过仿真,可使学生在教室里就能看到与实际加工基本相同的零件加工过程。这不但有利于提高数控理论教学效果,更有助于学生编程能力的提高,也为以后的实际操作奠定了坚实的基础。
2.如何把数控仿真软件应用于教学
2.1 恰当运用仿真系统,充分发挥其在教学中的作用
数控编程与操作是一门理论性和实践性均很强的课程。它一般是学生在完成了专业基础理论教学、专业基础实训(包括钳工、普通机床加工)的基础上进行的。因此在起初教学时,应合理安排课堂理论教学与上机仿真教学的课时比例,一般为1:1,教师可以根据学生层次和实际情况适当调整。在课堂教学中应重点解决编程方法和编程中的工艺问题,这也是对后续实训所做的必要练习。学生上机可利用数控仿真软件进行程序的输入、校验等练习,同时可让学生了解不同系统、不同机床的操作方式。通过使用仿真系统,不仅要让学生更快、更好地掌握专业技能,还要培养学生独立解决实际问题的能力。
2.2 科学运用仿真教学,提高学生数控编程与操作水平
目前,数控加工仿真软件都具有多系统、多机床,且能逼真反映机床加工过程等功能。为了提高学生技能水平,可将软件分为三个模块开展教学。其一为基础模块,主要讲解企业常用的FANUC系统中的数控车、数控铣和数控加工中心的编程与操作。这一模块是教学中的重点,必须让学生熟练掌握,灵活运用。其二为提高模块,主要学习SIEMENS系统的三种数控机床的编程与操作,使学生了解并掌握不同系统、不同数控机床编程与操作方法。其三为拓展模块,主要学习国产数控系统数控机床的编程与操作,以提高学生对不同系统、不同操作面板的编程与操作的适应能力。针对这三个模块的教学,教师应根据学生情况区别对待,做到因人施教,恰到好处,使不同水平的学生达到分层推进、共同提高的目的。
篇6：仿真软件在数控加工教学的应用论文
仿真软件在数控加工教学的应用论文
摘要：利用虚拟现实技术实施数控加工实训，能完全打破时间和空间的限制。虚拟现实技术即降低了成本又能够保证教学的质量，是未来实训教学发展的必由之路。利用虚拟现实技术完成实训任务，为职业教育的技能训练找到了一种省钱、省时、高效的方法，可节省成本兼顾精度和编程检测方面的考虑,完全可以配合使用斐克仿真软件的相应模块，以典型车削零件加工为例探索出一条新的数控加工技术教学模式的道路。
关键词：虚拟现实技术；斐克仿真；数控加工
虚拟现实技术，又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛佰空间”等。从英文“VirtualReality”一词翻译过来，简称“VR”[l]。当前,虚拟制造(virtualManufacturing,VM)的研究工作在国外受到重视,将成为未来制造业的重要发展趋势.它已列入美国敏捷制造使能计划(TRAM)的五大重点研究领域之一。国内一些高校与科研院所也纷纷起步开展虚拟制造研究工作,尽管我国制造业与某些先进国家还有较大差距,但这也是我国制造业发展过程中的必经之路。手工编程对初学者来说比较适用，可对简单的零件进行操作，但随着工业的发展和数控机床功能的完善，一些形状复杂和特殊的零件在数值计算上，参数设定中，走刀路线的规划等要借助计算机设计制造软件来实现，所以CAD/CAM软件中的仿真加工成为了数控技术发展的重要应用部分。在教学软件中常见的有PRO-E、UG、CATIA等软件。这些软件价格昂贵，在一些高校和中小企业中并不适用，然而在学习或一般的生产中，我们也是用到软件中的几个常用到的模块，我们完全可以找到一个功能简单的国产软件来进行使用。我国在这一研究工作的领域中开展的比较晚，但随着科研机构研究工作和一些重点院校的不断深入和开展，也已取得了一定的进展，还研发了很多具有自主版权的虚拟仿真软件。例如：北京的'斐克软件、上海的宇龙软件、南京的斯沃软件、广州的超软软件等数控机床仿真系统。因为这些软件价格比较便宜，也符合我国标准和国情，所以受到广泛的欢迎并赢得了越来越多的市场。[2]这里就基于斐克仿真软件配合使用，并以车削加工为例进行数控车仿真加工典型实例说明。图1数控车削典型零件图
1仿真加工操作步骤流程
图略
2操作步骤全流程
1）步骤一，见表2所示。利用虚拟现实技术建立一个逼真的虚拟数控机床加工环境，可以在计算机上进行数控机床操作面板的认识、模拟编程训练并产生加工结果的仿真、进行从零件设计图到动态切削演示的全过程的虚拟实现。在数控加工的教学上利用虚拟培训教学法操作技能训练。由于数控技术教学和培训都离不开数控机床，而数控机床本身价格比较昂贵，学校的购买能力限制了其在教学中的普及。通过数控加工的仿真操作训练，应达到如下几个教学目的：1）增加学生对数控机床的感性认识，进一步熟悉体会安全操作规范。增加学生实际操作的自信心。提高安全性。2）正确掌握对刀方法。刀具对刀是数控编程中重要的环节，要求学生正确掌握方法。在虚拟的世界中不存在设备损坏或刀具破损等问题，学生可以通过数控仿真操作系统进行反复操作练习，直到能完全熟练地掌握对刀方法。3）适应临场操作感。由于学生首次操作数控设备，有些不敢上手或害怕破坏刀具和工件，所以会显得有些紧张，甚至会产生误操作。例如少输入了小数点或者忘记输入刀具补偿值等。通过仿真系统的训练，学生容易的掌握操作步骤，能在轻松的环境下进行操作，熟练后再操作真实的设备。4）对编制的工艺流程和程序代码进行验证，更改。防止实际操作时出现危险和错误。5）节省大量的熟悉机床时间，在现场操作时直接进行加工训练，减少材料和刀具损耗，提高机床使用效率。进行虚拟培训教学法教学之前，应该具备和学校实际操作场地、条件一致的虚拟教学培训系统，如相应机床的虚拟操作模型、刀具库、环境模拟等等。要力求虚拟环境与实际环境的情景一致。这样才能保证学生能够在虚拟环境下进行数控加工操作的真实过程：毛坯定义、工件装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作等内容。这些操作过程都完全可以在虚拟教学系统中实现，同时虚拟数控加工仿真教学系统可以检验各种数控指令是否正确，能提供与真实机床完全相同的操作面板，其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全。虚拟现实技术在教学中有着极大的前景，特别是受到教育者关注和赏识。国内的一些高职院校，将仿真技术软件广泛应用于三维造型设计、数控模拟加工等实践教学环节，收到了较好的教学效果。在我国许多高校和研究机构也已经利用虚拟现实仿真技术，开展教学和实验实训方面研究与开发，广泛应用于高校的实践教学，将会对其教学模式改革起到极大推动作用。虚拟技术虽然不能完全替代真实的加工和操作，但在理论课与实践课之间起到承上启下的作用。能更好地为教育技术提供一项崭新的模式。
参考文献：
[1]刘金磊.虚拟加工过程仿真的研究与分析[D].华北电力大学,.
[2]刘文霞.数控仿真系统在数控教学中的应用[J].中国现代教育装备,2009(10).
[3]霍苏萍.数控车削加工工艺编程与操作[M].北京:人民邮电出版社,2009.
[4]孟庆茂.教育科学研究方法[M].北京:中共广播电视大学出版社,.156
篇7：数控仿真在数控专业教学中的应用论文
数控仿真在数控专业教学中的应用论文
数控仿真在数控专业教学中的应用论文【1】
摘要：随着数控加工技术的广泛应用，数控机床的编程与操作已成为中专数控专业学生必须掌握的一项技能。
根据中专院校在数控加工教学中存在的投入大、消耗多、成本高的问题提出了数控加工仿真软件，并在教学中逐渐得到了广泛的应用。
关键词：数控教学仿真教学
1.什么是仿真教学
所谓数控加工仿真教学就是模拟实际机床加工环境及其工作状态，应用虚拟现实技术于数控加工操作技能训练中的一种教学。
数控仿真作为一种新兴的教学模式，改变了传统的教学模式，提高了学生的学习兴趣;其次仿真软件的网络功能为师生交流提供了平台;再次仿真软件具备多种数控机床和数控系统，弥补了实训设备的不足，降低了实训成本。
2.仿真教学在数控技术专业教学中的优势
(1)方便了教师授课
实习教学中，如果教师光在课堂上讲解，学生会难以理解，但教师在机床上对学生进行示范时，又很难保证所有的学生能够听清、看清，教学效果往往都不太理想。
而数控仿真软件的互动教学功能使得教师可以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。
(2)减少设备投入，一对一仿真实习解决实习设备与学生人数不成比例的问题
由于数控设备具备“高速、高效、高精度”的加工特点，且属于集机电、通讯、传感于一身的智能化产品，这就决定了其高额的成本。
因此，数控专业的实训教学仅依靠购买数控机床则投入过大，若采用数控仿真进行一对一实习教学可以很好的解决这一难题。
(3)提供多种机床多种系统，解决设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题
由于数控技术发展迅速，当前数控机床的种类和系统众多，对学校而言不可能将所有系统配齐，这就导致学生所学与工厂所用不符，而数控仿真软件提供了基本涵盖当今我国数控加工中常见的数控机床和主流的数控系统，所以在教学时可根据需要选择相应的机床和系统对学生进行授课，提高学生对不同数控系统及不同数控机床的适应能力，弥补了实习设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题。
(4)安全性高，便于学生直观性学习，降低教师工作强度
由于数控加工仿真系统是一种虚拟加工技术，不存在安全问题，所以学生的错误操作也不会损坏机床，更不会造成人身伤害，使学生可以抛开思想包袱大胆地、独立地进行练习。
软件中不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能，还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。
这些功能使得学生可以进行自我学习，自我检测加工零件几何形状的精度，大大降低了教师的工作强度。
(5)可在计算机上完成所编程序的检验，模拟加工，减少实际操作出错的概率，提高加工效率
在实际加工时，一般要反复检查程序，并利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性，这就导致占机调试时间过长。
并且图形模拟也无法对刀具的干涉、运动中与夹具的碰撞、工件上一些细小的结构等进行全面真实的反映。
所以在加工之前，可以将程序输入仿真软件，先模拟加工，观察零件的加工过程，并初步检验零件的形状尺寸，最后将正确的程序导入到数控机床中，既可节省时间提高加工效率，又保证了加工的安全性。
(6)实现虚拟加工，减少实训费用
数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，它完全模拟零件的切削过程，能检验指令正确与否，并用三维动画实时模拟显示程序路径和工件图形，从而真实的再现了零件的加工过程，并且在模拟加工过程中不会有机床、刀具、材料的损耗，极大的减小实训费用。
3.与真实机床相比，仿真软件在数控技术专业教学中的不足之处
(1)安全性方面
仿真软件与真实机床相比，安全系数较高，主要由于仿真加工中，不会出现任何事故，使学生容易放松对安全生产的要求，一些严格的操作规程无法得以实施。
如加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等，这些环节在仿真时往往都可忽略不计，而对于在练习时出现的撞刀等现象也毫不在意。
如果学生一旦养成这样的不良习惯，将会在实际生产中造成重大损失。
因此，在平时的教学过程中教师应不断强调安全操作，严格要求，并给学生讲解仿真与实操的差别。
(2)产品质量准确性方面
数控加工仿真软件进行编程与操作练习时，比较容易忽视切削用量、刀具的选用，零件的装夹等问题。
而且无法判断工件的表面粗糙度、尺寸精度等。
所以学生在实际机床上加工时也会不自觉的忽略这些重要的部分，从而导致加工的工件无法达到尺寸精度要求，更有甚者发生碰撞等事故。
因此，教师一定应严格要求学生按照实际操作的要求来做，如合理选用刀具及切削用量，正确装夹零件;规范对刀的步骤和动作，让学生从开始就养成正确的习惯，提高产品的准确度。
(3)教学质量方面
仿真加工与实际机床有一定差异，如车刀在数控仿真上加工时，背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削。
但在实际数控机床上加工，则会受机床、刀具和材料性能的影响，不可能选取太大背吃刀量。
再如切断刀在实际加工中只能用来切槽或者切断加工，而在仿真系统中即使用来车削外圆也不会有错误提示。
这些问题就需要我们在教学过程中反复强调，及时说明软件与机床不符之处，并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，提高教学质量。
总之，在今后的教学中应分配好仿真软件学习和机床操作练习的时间比例。
实习条件较好时，上机操作的时间应占较大比例，因为数控仿真软件的优势体现在入门基础培训上，学生实际操作技能的提高主要还是要依靠上机实际操作练习。
只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合，摆正仿真软件在整个专业教学中的位置，才能充分地发挥其作用，才能真正为教学服务。
参考文献:
篇8：数控仿真软件在数控教学中的应用论文
数控仿真软件在数控教学中的应用论文
数控仿真软件在数控教学中的应用论文【1】
摘 要：众所周知，科学技术在现代社会发挥的作用越来越大，越来越成为世界各国综合国力竞争的关键因素。
随着技术的不断发展，数控技术在机械制造业中的作用更加突出，已成为衡量制造业发展水平的重要标志，是现代机械制造业的核心技术。
正因为如此，很多大中专院校，职业技术学院，还有大学中工科类院校都纷纷开设数控专业，致力于培养这方面的人才，但纵观全局，数控技术市场人才还是供不应求，如此看来，培养适应市场的数控技术人才已是迫在眉睫。
关键词：数控仿真软件;数控教学;作用;应用
数控技术人才的培养既离不开专业知识的教授，但更重要的是理论的实践应用过程。
然而，对于这样一种技术，要求全体学生实习是不可能实现，因为机器装备的成本太大，就算多人一台机都不可能，更别提一人一台。
那么，数控仿真软件作为一种模拟的操作系统就应运而生。
本文在对数控仿真软件做简单简介的基础上，分析数控仿真软件在数控教学中的积极和消极作用，并说明数控仿真软件在数控教学中的应用情况。
一、数控仿真软件简介
数控仿真软件是利用计算机对实际数控加工过程进行模拟与仿真，并通过二维或者三维图像传递给使用者。
目前比较常用的数控仿真软件有：上海宇龙、南京斯沃、北京斐克等，这些数控仿真软件都有其自身的特点，但其共同点都在于把理论和实践紧密的结合，为学习机械专业的学生提供了实习的重要平台，让他们可以学以致用，也提高了他们的学习兴趣。
二、数控仿真软件在数控教学中的作用
1、减少了学校数控教学设备的投入，降低了教学成本
随着数控仿真软件在教学上的引入，学校在教学设备上的投入也不断减少，从而较低了教学成本。
就现在的数控机床市场而言，数控的机床品种多，价格昂贵，学校从教学成本考虑，不会购进大批的数控机床，只会买进几个供学生实习用，而且好多学校就算有也不让学生怎么用，这就出现了人多机少的矛盾，而数控仿真软件的出现解决了这一矛盾，真正为学生所利用，同时减少了教学成本投入。
2、提高了学生的学习积极性，真正实现了学以致用
对于机械类的学生来说，专业理论知识枯燥无味，而且抽象难以理解。
数控仿真软件的应用使很多知识更加形象生动，更加具体可行，不仅有利于学生的理解与应用，而且能激发学生的学习兴趣，让他们在做中学，学中做，例如对刀、程序的输入和验证等，具体的操作更能加深学生们的理解。
教师在这个过程中要引导学生积极发现问题、分析问题、解决问题。
3、减轻了教师的教学负担，提高课堂效率
数控教学中应用数控仿真软件，学生可以自己在电脑上练习，也可以下载软件系统回家练习，然后有问题再请教老师，这样老师就不用课堂上临时想会出现的问题，不仅节约了老师的教学时间，而且提高了课堂效率。
4、无安全隐患，真正提高学生能力
数控仿真软件与实际的机床加工操作相比，更有安全性可言。
对于初学者而言，没什么经验可言，安全意识又薄弱，就容易出现打刀，撞机等现象，严重的还会危害学生的身体健康。
学生通过数控仿真软件这一虚拟的平台，可以有效避免安全事故的发生，让学生们可以放心地进行操作训练，反复练习，从而提高学生真正的能力。
三、如何实现数控仿真软件在数控教学中的应用
1、做到真正上机实训操作，提高学生重视程度
在真正上机实训操作时，老师要注重规范示范，强调安全第一，提高学生的注意程度，更加注重细节，例如操作过程中学生要记得戴眼镜，女生要记得把头发压在帽子里，加工零件时必须关上机床的门，还有注意旁边是否有人，以防发生危险事故。
所以，教师在数控教学的过程中一定要强调仿真软件和实际机床的区别，让学生们牢记安全的重要性。
真正实现理论与实践的结合。
2、反复强调仿真与实际机床的不同，减少安全事故的发生
仿真软件与实际机床存在很大的差距，例如仿真时钻头也可以进行轮廓形腔加工，而在实际加工中钻头只能钻孔。
同学们也一定要注意安全，一定要安全操作。
3、正确对待数控仿真系统
数控仿真软件的作用有积极和消极两个方面。
它的积极作用是为学生们提供了一个机床操作的模拟平台，使他们可以通过这个系统进行反复练习，发现自己的问题并及时解决，增加了他们的实践经验，提高了工作水平。
但凡事总是利弊随行，它的弊端之一就是无法实现实际机床的功能，例如仿真软件中不能合理选择切削三要素及加工工艺参数;另一方面，
数控仿真软件虽然种类繁多，但其发展仍不完善，还会存在不能识别某些功能，出现死机，难以运行等一系列的问题，教师在教学过程中要积极引导学生正确看待这些问题，并向厂家反馈，以求数控系统的进一步发展。
四、结论
无论是从国家科技发展的角度，还是从学习机械数控的学生自身的角度来说，数控仿真软件都发挥着其最大的作用，对于数控人才的培养，数控技术的进步都至关重要。
学生应该正确对待数控仿真软件的作用，趋利避害，利用其优势方面发展自己的能力。
当然，在数控教学过程中，教师也要交给学生们必要的使用技巧和注意事项，以免发生意外，把数控仿真软件的弊端降至最小，实现教学效率的最大提高。
最后，相信我国的数控技术会更上一层楼。
参考文献：
[1] 刘才志.数控仿真软件在数控教学中的'应用之思考[J].湖南 工业职业技术学院学报，(2).
[2] 胡如祥.数控加工编程与操作[M].大连理工大学出版社，(11).
数控仿真软件在数控实践教学中的作用【2】
【摘要】 数控实践指导教师在数控实践教学中学生多、数控设备少这样的情况下,引入数控仿真软件进行辅助教学,解决了数控实践教学中因设备不足实训效率低,保证了实训教学中学生安全问题,提高了学生数控编程能力和数控机床的利用率。
【关键词】 数控仿真;实践教学;数控加工
一、引言
随着现代科学技术的发展,企业数控机床利用率的大幅度提高,数控设备在生产加工的各个领域得到了越来越广泛的应用。
因此,培养一大批数控技术高级应用型人才,是我国振兴机械工业的关键。
由于数控机床价格昂贵,学校建立机床类型齐、系统全的实训基地,多则达百万甚至千万。
篇9：数控仿真软件在教学中的应用论文
数控仿真软件可以广义的称为CAD/CAM，也就是我们常说的的计算机辅助设计及制造。它利用计算机编程和建模，将加工过程做成用三维图形或二维图形形象地表达。数控中常用的软件有联高VNUC、南京宇航（CAXA）、浙大辰光等数控仿真软件，这些软件能够形象而全面地模拟数控仿真的加工过程，包括机床的选择和设定、毛坯选择、刀具选择、加工基准、G代码处理、机床面板操作等。其应用具体体现在以下几点：
1可以弥补教学资源的不足，充分利用教学资源
数控仿真软件脱离了传统的车间、教室模式，软件在多媒体教室应用，仿真软件要求电脑的配置较低，且能够适应多种系统。多种仿真软件的试用版和免费版可以在网上下载，无需任何费用。在设备比较少的学校，学生可以安排车间实习和仿真实习，将实习时间提高一倍，保证学生正常的实习时间。仿真软件可以通过DNC与电脑相连，将学生在仿真软件的编程直接传到机床进行加工及校验。学生利用仿真软件在学校资源不足的情况下仍可以达到理想的实习效果。
2软件实习无任何费用，无任何安全隐患
数控仿真软件能够随意的选取更换毛坯，选择特定形状的毛坯，软件在加工过程中模拟实际的切削过程，操作者不会感到抽象。而这一切只需点动鼠标和键盘进行数据的输入即可完成，多套零件的加工只需建立多个毛坯尺寸。在车间常常出现的撞车现象在仿真软件上会以报警的方式提醒操作者，即使真正地将工件损坏也可以通过保存过的文件将模拟恢复。学生可以随意放心地通过仿真软件进行练习。
3仿真过程合理、逼真，能够快速引起学生的学习兴趣
仿真软件里面包含各种品牌、各种型号的数控机床，学生可以选择自己所熟悉的机床。每款机床又可以选择不同材料的毛坯，并依据材料设置合理的切削厚度及切削速度。
刀具的选择详细并全面，对于特殊刀具还可以自己设定参数进行建造，在加工过程中软件会将发出机床工作或金属切削的声音，完全与现实相符，学生往往会听到加工声后发出惊叹的声音。软件会对程序进行检查，会将错误的程序段标出，有利于初级学习的学生发现问题。对于切削量选取不当或工艺设置不合理的'情况机床会显示报警，提示学生在这部分改正。学生在车间内花很长时间才能够加工成的工件在仿真软件上可以用十几分钟的时间完成，对于不完美的加工可以随时重做。学生们在仿真软件上清楚地观看到了整个加工过程，轻松完成了工件，让他们摆脱了对机床的恐惧感，获得了成就感，提高了学习兴趣，为进入数控车间实习打好了基础。 4仿真软件与现实加工更加紧密，并走上了职业大赛的舞台
数控仿真软件正在一步步的进行更新及完善，软件将现实加工中的各种数据进行输入，将加工出现的特殊情况进行模拟，可以说软件仿真仿已经惟妙惟肖。操作者可以用仿真软件将工件的加工提前快速地用软件做出，进而验证加工方法、加工工艺是否可行。仿真软件虽然以计算机为载体，但通过储存卡、数据线、DNC等设备，我们可以轻松的实现仿真软件与数控车床的连接。通过这种连接，我们可以将软件上应用或生成的程序传到机床，节省了时间并大大提到了安全性；我们可以让机床前台加工，让数控仿真软件后台编程，大大提到了效率；我们可以利用仿真软件将复杂的工件建模，设置合理参数后生成数以万计的程序进行机床的在线加工，大大提到了机床的先进性。在各地区、各省乃至全国数控大赛上，仿真软件发挥了其巨大的作用。通过计算机绘图生成程序并将所生成程序传入仿真加工软件，轻松检验了考生的机床操作基本功底与工艺的设计。仿真软件可以将细小的操作错误标识，将选手的层次分清。随着仿真软件的快速发展，在实操方面，很多省份也逐步采用了软件后台生成程序机床前台加工，选手可以快速的完成工件的工艺设计及加工，且加工质量更加完美。仿真软件在技能大赛的舞台上发挥了巨大的作用，并以其不能比拟的先进性走入了各省市地区。
当然，数控仿真软件业也存在着一些不足。数控仿真软件的加工过程最终也只是模拟，学生无法体验实际加工中的真实感受，学生到机床上操作时仍会感到手生。用仿真软件加工出来的工件无法判断表面加工质量，所以切削深度、进给量、刀具角度是否合理，学生无法做出判断，学生实际加时往往会出现崩刀或加工质量差的问题。仿真软件还处于起步阶段，只要我们认真发现软件中出现的问题，合理选择各种参数，相信仿真软件在我们的教学中起到事半功倍的效果。
参考文献
1上海宇龙数控仿真系统说明书
2田吉花.数控技术人才的需求状况分析.辽宁高职学报，2008（7）
3明建全.科学使用数控仿真.提高数控教学水平.西北职教，3
4杨黎明.职业教育的模式研究.上海教育科学研究院
篇10：数控加工仿真系统软件在数控教学和鉴定中的应用研究
摘要：本文从探索数控加工仿真系统软件的在数控教学与鉴定中应用研究的角度，阐述了数控加工仿真系统软件在教学和鉴定中的应用方法，并针对在数控教学应用中存在的问题提出了应对措施，体现了数控教学中的一种新的现代教育理念、教学方法和教学模式。
关键词：数控教学 数控加工仿真软件 鉴定 应用
全球知识经济的发展，使机械工程成为一个跨越机械、电子、计算机、信息、控制、管理以及经济等多学科的综合技术应用学科，数控加工应用技术专业应运而生，这对传统意义上的机械加工专业教育提出了新的更高的要求。株洲技术学院抓住机遇，锐意改革，积极探索数控加工专业技术人才的培养新模式，着力培养中级、高级各层次的宽厚型、复合型、开放型和技能型的数控加工应用技术人才，为国家经济建设输送一大批应用型技能型人才。
我院自起，开始培养数控加工专业的学生，率先革新专业学科教学内容，积极进行数控加工技术教学模式的改革及数控加工仿真系统在数控教学与鉴定中的应用研究，取得了良好的教学和鉴定效果，受到了学生、家长及社会的欢迎，使数控专业成为我院的拳头专业之一，数控专业的学生占我院三千学生总人数的三分之一，用以满足数控加工人才的培养的社会之急需。
一．问题的提出：
随着科学技术的发展，数控加工技术正在得到广泛的应用。数控人才成为劳动力市埸急需的人才，如何尽快地培养出满足市场需要、掌握数控机床编程知识和操作技术的数控技能型人才成为数控教学工作者必须研究的问题。作为数控编程与操作的专业教师,深感如何将数控编程教学与数控机床操作实践有机地结合起来是值得我们认真探讨与研究的。
由于数控机床是一种新型工艺装备，故数控技术工人的培养和数控机床的教学还处在刚刚起步的状态，如何利用数控加工仿真系统进行教学和鉴定更是处在探索阶段，因此有必要对数控教学模式、教学手段和教学方法的完善进行有益的探索，创新数控专业的职业技能鉴定的工作方法，建立一套完整的数控教学与鉴定新体系。
数控机床属于高科技产品，品种多价格高，一台数控车床或数控铣床一般需二三十万，一台数控加工中心也是少则几十万多则几百万。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既无必要也无力承担起此种消耗与投入。因此探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快、培养的学生适应性强、企业欢迎的教学模式势在必然，这种教学模式应当既区别于传统的机械加工培养模式又与一般的机电专业有不同。运用数控加工仿真系统教学是解决这一问题的重要途径。它既能解决学生实习时不熟悉数控系统操作及控制面板的问题，又可以大大提高学生的学习兴趣，还能提高学生的编程能力及对不同数控系统不同数控机床的适应能力，是一种有效地进行数控实习的前期教学的一种良好尝试，也是进行数控机床专业职业技能考核的一种有效的手段。
二．数控加工技术教学模式的确定：
职业技术教育的数控加工技术应用专业的职业培训是使学生获得数控技术应用专业职业技能，获得利用这种专业技能生存与发展所需要的保障，即学到一种先进的为社会所急需的谋生的技能。为此，我们对数控加工应用技术专业的教学模式进行了积极的探索与研究，旨在建立一整套适应教学和鉴定的合理完善的数控机床专业的培训及鉴定的体系。我们的指导思想和目标是：
1.全面改革数控加工技术教学模式，实现两个转变，即将理论教学为主向理论教学与技能训练并重的转变，将技能训练的纯操作与纯消耗向运用数控仿真系统检验编程效果结合数控机床进行训练的转变；
2.改变原有的授课内容和方法，将传统的机加工工专业的教学内容加以整合，充实数控加工技术相关的必不可少的教学内容，辅以一系列计算机辅助的多媒体教学手段；同时全面改革数控编程与操作课程的教学内容与方法，变传统教学方法为现代教学方法、变空对空编程为培养综合编程能力即时检验编程效果的方法；
3.摈弃演示性编程，建立包括常规编程、综合性编程、设计性编程、实用性编程在内的编程体系，提高学生的动手动脑能力，为塑造具有实用性、创造性精神的中、高级数控编程与操作技能型人才打下扎实的基础。
4、拓宽学生的就业能力，使他们能很快适应不同企业不同数控系统的数控机床的操作或编程，有较强的工艺和现场问题的处理能力，有较强的计算机设计与制造应用能力。
我们的具体做法是：
（一）、正确确定数控加工应用技术的专业位置：
1、数控加工应用技术专业领域职业岗位的定位：
数控加工应用技术专业领域一般主要有以下职业岗位：普通机床及数控机床操作人员、数控编程工艺人员、数控设备维修人员、数控设备营销人员、模具设计与制造人员。
根据数控人才市场需求的调研情况，结合中技及中职、高技及高职教育的特点与定位，本专业主要定位为：培养岗位适应性较强的、紧缺性较大的、具有一定加工工艺知识和数控加工操作、编程技能兼有普通机床操作技能、CAD绘图技能的 “技术技能型”人才。
修业年限与层次：初中毕业三年（中职、中技）、初中毕业五年（高职、高技）、高中毕业三年（高职、高技）。
培养目标：本专业领域方向面向制造业，培养德、智、体、美全面发展，具有与本专业领域方向相适应的文化水平与素质、良好的职业道德和创新精神，掌握本专业领域方向的技术知识，具备相应实践技能以及较强的实际工作能力，掌握数控机床的工作原理和结构知识，掌握主要数控系统的特点、具有一定数控加工工艺知识，具备普通机床操作、数控机床的操作、手工编程、自动编程、CAD绘图能力。能够获得国家数控车工、或数控铣工中级即四级（高技为高级即三级）CAD中级（或高级）职业资格证书。
职业面向：主要就业岗位为：数控加工工艺与数控加工程序编制；数控机床的操作
其它就业岗位：普通机床的操作、CAD绘图员、CAD/CAM软件应用；数控系统或设备的销售与技术服务工作；车间生产组织与管理工作。
2、数控加工应用技术教学模式的确定：数控加工应用技术教学模式应当是既与传统的机加工专业有所相同，又与其有所区别新型教学模式。在教学模式的运用时我们综合参考了德国的教育模式。德国没有CNC技术应用这个专业，他们统称为金属切削技术工。CNC技术需要相应的理论知识和金属加工的实训经验与技能作为基础。因此学生在学习CNC技术之前除完成专业制图、专业数学、机制工艺、金属工艺学等课程的学习之外，还要完成大量的钳工、车工、铣工等机加工实习。
因此，我们考虑该专业知识体系与传统机加工专业相同之处是基础课、专业基础课及专业课，不同之处在于专业课中增加数控加工工艺学、数控机床、数控编程与操作、CAD、MASTERCAM（或其它CAM）等相关课程；在进行数控编程与操作课程的理论和技能训练教学过程中应用数控加工仿真系统进行辅助教学。理论学习与技能训练理论学习课时比是1：1。技能操作训练分成三大模块：普通机床操作模块、数控机床操作模块及综合实训模块。技能操作训练中，普通机床操作模块、数控机床操作模块及综合实训模块的训练时间之比为3：2：1。由于学生将分配至不同的工厂，将来使用的数控系统也不同，为了尽可能在有限的时间内教会学生各种数控系统，我们不仅教会学生一般性的数控编程的理论知识，训练学生进行数控编程而且在数控加工仿真系统上对应用较多的FANUC数控系统、SIEMENS数控系统、华中数控系统、广州数控系统等进行模拟加工，而后再按要求在CNC机床上验证程序的正确性与合理性，熟悉数控加工机床的加工技巧与加工中问题的处理及加工方法的应用，以求加工出符合图纸要求的高质量的零件。
篇11：数控加工仿真系统软件在数控教学和鉴定中的应用研究
（一）数控加工仿真系统的选用：
数控加工仿真系统的'软件形式很多，有的是数控机床本身自带的仿真系统，但这种数控机床的仿真系统在教学中局限性较大，不适于教师教学和学生训练；还有的是一些先构图而后自动编程仿真软件，也不适应手工编程教学的要求；其它如德国的DIANOGOR软件虽可对所编的程序进行检验但操作较为麻烦，且所能适应的数控系统和数控机床不多，不能对学生进行对刀训练和操作面板的应用训练。国内还有其它几种数控加工仿真软件，但都有一些不尽人意之处。几经比较，最终我们选择了上海宇龙公司数控加工仿真系统的教学软件。该软件是源自美国的基于虚拟现实的仿真软件，是一种富有价值的教学辅助工具，它可以实现对数控铣床、数控加工中心和数控车床加工零件全过程的仿真，其中包括毛坯定义、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，拥有FANUC数控系统、SIEMENS数控系统、华中数控系统、广州数控系统等多种数控系统，具有多系统、多机床、多零件的加工仿真模拟功能，该软件具有独创性，达到了国际、国内领先水平。
（二）数控加工仿真系统的应用方法：
如何运用这套软件进行教学呢，我们在教学中主要从以下几个方面进行探索与实践。
1．灵活应用教学方法，课堂教学中变学生被动学习为主动学习
现在，由于大部分学习基础好的学生选择上大学，职业技术院校教师教学很困难 ，传统的教学方式已很难使学生接受，因此，利用先进的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。数控专业教师应有较高的教学水平和教学能力，有较强的数控职业能力即数控编程能力、工艺处理能力、实际动手能力、自动编程能力，能较为娴熟地运用行动导向的教学方法，在课堂教学真正体现学生为主体 ，突出显示学生动手动脑的活动，变学生被动学习为主动学习。在教学过程中，教师起引导作用，即对学生活动中遇到困难或无法下手的问题进行引导、讲解。课堂教学中每节课的知识点尽可能集中，深入浅出，便于学生掌握编程方法与技巧。
2、恰当运用数控加工仿真系统，充分发挥其课堂教学中的作用
数控加工仿真系统主要应用于数控编程与操作这一理论教学课程，还可作为数控操作技能训练的辅助工具。教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。
数控编程与操作是理论、实践性均很强的课程，它应该是在已完成其它专业基础理论教学、专业教学（包括普通机床的加工工艺数控机床的加工工艺等）以及完成了约30周普通机床技能训练的基础上进行的，教学中应妥善安排该课程课堂教学与上机仿真教学的课时比例，一般为1：1，总学时约为160-240学时左右（可根据学生层次适当调整课时）。教师在数控编程与操作的课堂教学中应重点解决编程方法并进一步强调在编程中工艺问题的处理，学生上机则利用数控加工仿真系统解决程序校验以及不同系统不同机床的操作问题，每次上机学生都有明确的课题，在上机前教师应利用数控加工仿真系统的示教模式或利用教学投影仪进行操作演示，并在学生上机中进行巡回指导，学生在计算机上应用数控加工仿真软件进行编程与操作，既可使学生更快更好地掌握数控专业技能，又培养了学生自学能力、解决实际问题的能力、创造力、独立工作能力和团队协作的能力。
3、科学安排教学内容，循序渐近掌握数控编程与操作技巧
在教学过程中教学内容的安排分为三个模块。其一为基础模块，主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用：其二为提高模块，主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强不同在数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力：模块三为拓展模块，主要讲解国产数控数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力。这三个模块的教学可根据学生不同层次进行安排，中专中技层次难度较低，高技大专层次难度稍大，三个模块课时较多。这样，学生在从业时能够信心十足的面对所操作的数控机床，较快适应所从事的工作。
4、正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性
教学时所进行的教学评价包括学生的自我评价、学生相互之间的评价和教师评价。上机应用数控加工仿真系统进行数控编程与操作练习时以教师评价为主，对每次的练习成绩及时登记。评价方法包括口头评价和试题测评，而试题测评方法包括课题测评及期末测评。教师对学生进行口头评价时应注意方式和语言的选择，对做得不好的学生不采用直接批评的方法，只是指出该学生哪些地方做得好，哪些不太好，应如何改进；对于比较差的学生称为“比较弱一点的学生”。 课堂测试应有较强的目的性，不是难为学生，而是通过对学生进行测试，来提高学生的学习意识、学习热情，学习的自觉性和自信心，因此，测试题应与课堂教学、上机应用数控加工仿真系统的练习要求相适应。考前的复习应有较强的的目的性，不应超出范围，课程的总评成绩不过分注重一次期末考试结果，而是更多地、客观地关注学生在整个学习过程中的学习效果。教师在教学中有明确的教学目的，逐个系统、逐种机床进行讲解及安排练习，因人施教，因材施教，恰到好处。
四、数控加工仿真系统在职业技能鉴定中的应用：
?我学院对学生实行两种考核方式：一是作为课程教学和专业技能培训的教学计划内考核，成绩合格者相应层次的毕业证：二是要求所有毕业学生均参加由我院职业技能鉴定站组织、省市职业技能鉴定中心督查指导认定的国家职业资格三、四级（原中、高级）技能鉴定。我院职业技能鉴定站每年承担了较为繁重的职业技能鉴定任务，包括本学院上千名毕业生和社会上近千名需鉴定的高级操作工、技师及高级技师，其中数控车工、数控铣工及数控加工中心操作工每年约需鉴定几百人，鉴定规模较大、鉴定人数多。如何使鉴定质量既达到国家职业技能鉴定标准、保证鉴定质量、获得社会的承认，使鉴定通过者知识结构满足企业的用人要求，又降低鉴定成本和鉴定难度，对此我们也作了一些有效的尝试。
数控操作工按国家职业技能鉴定标准分成两大内容：理论考核和技能考核。其中技能考核分成五个模块：即数控机床操作（利用手工编程加工实际零件）、工艺编制、CAD计算机绘图、数控机床现场排故分析与讲解、CAM自动编程模块。数控机床三、四级操作工技能考核仅考核其中第一模块即手工编程加工零件的数控机床操作模块。如果按常规考核将技能操作考核模块全部安排在数控机床上进行，一般需占用数控机床4-6小时。我们采用数控加工仿真系统软件辅助考试，考生拿到所考核的零件图纸后，先在数控加工仿真系统的数控车（或铣）床上手工编程，检验合格后将程序通过数据传输送入数控机床进行加工，这样减少了在机床上手工编程、输入程序、校验程序、仿真加工的时间，占用数控机床仅约2小时左右，使占机时间至少缩短50%，鉴定效率大为提高，同时也大大提高了鉴定时的安全性。为了减少刀具和材料的消耗、进一步缩短上数控机床操作时间，也可将操作题目分成两个零件，将难度大的零件用手工编程在数控加工仿真系统上模拟加工即可，而将难度较小、用材较少的零件模拟仿真后再在数控机床上加工。
五、数控加工仿真系统的应用效果存在的问题及解决的方法
(一) 数控加工仿真系统的应用效果
1、理论教学应用数控加工仿真系统可以极大地提高学生的学习兴趣
在引入数控加工仿真系统应用软件之前，数控编程与操作课程与其他课程教学模式相同，主要是课堂教学，学生对自己所编的程序正确与否是通过教师批改作业来知晓的。这种方法教师检查程序需逐个程序段进行查阅，内容多而十分麻烦，一些在数控机床上常常无法通过的书写错误也不易查出，而这些问题的解决在实际数控编程中是十分重要的。至于数控操作问题，在黑板上讲各按键的作用、名称与使用更是一件费力不讨好的事，习者枯燥，教者乏味。引入数控加工仿真系统进行教学以后，学生所编程序可以直接在计算机数控加工仿真系统的模拟加工演示，对程序编写和书写的错误能直接看出，机床操作面板的使用与零件的加工过程也和实际加工情况十分相似，学生可以从任意角度观察数控机床加工过程，毛坯加工为成品的过程历历在目，直观形象，便于学习与掌握，编程与操作的作业可以直接在计算机上检查，每次有检查，次次有结果，使学生对这门课程有了浓厚的学习兴趣，常常是刚上完这一堂课又急切地盼望着下一堂课的到来，甚至提出增加课时，学生的学习主动性与积极性大为提高。
2、技能训练与鉴定应用数控加工仿真系统可以降低训练成本提高训练效率和安全性
数控机床是一种较为昂贵的机电一体化的新型设备，如果初学时就让学生直接在数控机床上操作，可能出现撞坏车刀、损坏工件与机床、浪费材料等现象，甚至因操作失误对学生造成人身危害。引入数控加工仿真系统进行技能操作与鉴定，可以大大降低训练与鉴定的消耗，约50个机位的计算机包括50个结点的正版数控加工仿真软件，所需费用相当于一台三十万元的数控机床，却能解决50-150个学生的初阶段的技能训练问题，学生可以轻松对实习过程进行初始化，对未能完成的实习实行状态存贮，对已完成的实习课题进行调入回顾，而后再进行几次实际操作就能达到事半功倍的效果，大大提高了实习效率降低了实习成本；鉴定中应用数控加工仿真系统可以减少考生占用数控机床的时间约50%,考生可以将编程与程序校验时间放在计算机上完成，然后通过数据传输将所编程序输入数控机床，对零件进行加工，安全性和鉴定效率均大为提高。
(二)数控加工仿真系统在应用中存在的负面效应及应对的方法
数控加工仿真系统是一种模拟教学应用软件，它不能也不可能全盘代替教学，尤其是技能训练。如果教师一味地依赖数控加工仿真系统而将学生放任自流，必将会引起一些负面效应，为了将这些负面效应的影响减少到最低程度，我们应拿出切实可行的应对的方法。
首先，数控加工仿真系统只是加工过程的模拟并非真实加工过程，它无法代替学生在真实切削加工的实际感受，尤其是切削用量的选择，它无法进行控制，只能对切削深度过大时加以限制。因此，学生在应用数控加工仿真系统进行编程与操作训练时，往往容易忽视切削用量的选择、数控刀具的选用、零件的装夹方法，而这些程序一旦应用在实际中便可能出现打刀或影响实际零件的加工质量、降低生产效率等问题；对此教师应引起足够的重视。可以通过在应用数控加工仿真系统对学生进行初期训练前，学生已进行30周机床加工，学生已学会刃磨车刀，熟悉机床加工的各种方法及切削用量的选择技巧，已建立了较为扎实的机械加工的感性认识，加之后阶段的实际数控机床的操作训练、综合课题的训练，以及毕业前的到对口企业的数控机床实习来解决，方可弥补应用数控加工仿真系统进行教学的这一缺陷。
其次，我国的数控加工仿真系统软件的设计与应用尚处在刚刚起步的阶段，与国外一些较为成熟的职业技术教育数控加工仿真系统软件相比还有一些差距，仍有不少亟待完善之处，有些指令无法执行，使学生对编程理论产生疑惑而无所适从，这就对它的使用范围有所限制，任课教师应该熟悉这一差别，及时加以说明，并积极与数控加工仿真系统软件设计方进行联系以便及时予以改进。
其三，在利用数控加工仿真系统软件进行技能训练时容易使学生对计算机产生依赖心理，沉迷于仿真加工，而疏于上数控机床操作。个别学生甚至趁老师不注意上网或玩电游。这就要求数控实训教师提高管理能力和教学水平，合理分组科学安排应用数控加工仿真系统软件进行技能训练的时间，仿真训练与操作训练在后阶段应穿插进行，科学管理就可将这一负面效应减少到最低程度。
总之，数控加工仿真软件在教学和鉴定中的应用尚在起步与研究探索阶段，只要积极思考在应用中产生的问题，主动采取应对措施，我们正确发挥其在教学和鉴定中的作用，就一定能收到事半功倍的效果。
Study on the software of numerical control maching imitating truth system in the use of teaching and survey
Zhang Lu-Qing
The article , on the aspect of questing study on the software of numerical control maching imitating truth system in the use of teaching and survey , explicates
the using method on the software of numerical control maching imitating truth system in the use of teaching and survey , advances the means according to the questions in the numetical control teaching , and embodies a new modern thought of education, teaching way and mode .
篇12：Simulink仿真在通信原理教学中的应用
Simulink仿真在通信原理教学中的应用
针对通信原理这门课程理论性强、物理概念抽象、不易理解的特点,提出采用Simulink仿真软件来辅助课堂教学.在教学过程中,通过对2PSK数字传输系统的仿真演示,清晰动态地表现出传输系统各时间点的时域图和频域图.实践证明,Simulink辅助教学可以使抽象的通信理论变得形象化,从而有利于学生的.理解,提高课程的教学效果.
作 者：张志德 杨丰 林霖 Zhang Zhide Yang Fang Lin Lin 作者单位：南方医科大学生物医学工程学院,广州,510515 刊 名：中国教育技术装备 英文刊名：CHINA EDUCATIONAL TECHNIQUE & EQUIPMENT 年，卷(期)： “”(12) 分类号：G434 关键词：通信原理 Simulink 仿真 2PSK篇13：数控加工技术在飞机制造中的应用
数控加工技术在飞机制造中的应用
论述了飞机典型结构件的数控加工,井对数控技术在飞机制造中产生的影响进行了阐述.
作 者：李春玲 张晓军 LI Chunling ZHANG Xiaojun 作者单位：西安航空职业技术学院,710089 刊 名：中国科技信息 英文刊名：CHINA SCIENCE AND TECHNOLOGY INFORMATION 年，卷(期)：2009 “”(6) 分类号：V2 关键词：数控加工技术 飞机结构件★ 数控技师论文范文
★ 工学开题报告范文
★ 数控论文
【数控加工仿真系统原理及其在教学中的应用（合集13篇）】相关文章：
浅谈PLC的特点及应用领域论文2023-03-18
教学实践类论文题目2022-09-12
矿物加工工程求职信2024-01-17
数控论文参考文献2022-05-08
数控实习总结2022-12-31
理论仿真类开题报告2023-11-28
实习教学论文2024-02-07
教学教学类论文2023-04-24
数控实习体会感受总结2022-09-07
机械加工工艺文件在数控实习教学中的应用论文2023-05-16