導語：如何才能寫好一篇數控仿真軟件，這就需要搜集整理更多的資料和文獻，歡迎閱讀由公務員之家整理的十篇范文，供你借鑒。

篇1

Abstract： This paper mainly discusses how to make good use of training time reasonably and effectively to let the students master the basic NC theory and practice knowledge. Combined with our school practice experience， the paper dicusses the role of NC simulation software and method of use NC simulation software in the NC practice.

關鍵詞： 數控實訓；工程實訓；數控仿真軟件；數控教學

Key words： NC practice；engineering practice；NC simulation software；NC teaching

中圖分類號：TG659 文獻標識碼：A 文章編號：1006-4311（2014）06-0032-02

0 引言

隨著科學技術的發(fā)展和經濟的市場化，高校人才培養(yǎng)的理念也發(fā)生了根本性的轉變，著重強調素質教育。數控編程是一門對科學思維和實踐操作能力要求很高的實訓內容，如果僅僅通過單純的理論教學和實踐上機操作，容易使初學者感到抽象、難學，再加上學生知識結構、學習習慣等諸多不利因素[2]，無法有效地利用工程實訓的有限時間，掌握數控機床的編程和操作技能。在統(tǒng)觀傳統(tǒng)數控教學的優(yōu)缺點的基礎上，我們發(fā)現，引入數控仿真軟件可以避免傳統(tǒng)教學的缺點，讓學生在數控實訓有效的時間內，在數控機床數量有限和指導教師人數有限的條件下，通過理論教學、實踐操作和仿真軟件交互使用的這一教學方法，可以提高教學效果，促進學生學習的興趣和動力，保證了教學的安全，取得了良好的教學效果。

1 傳統(tǒng)數控教學特點

在傳統(tǒng)的數控實訓中，因為數控機床的數量有限，指導教師的人數也有限，導致一般是10-15人左右圍聚在一臺數控機床旁邊，聽老師講解數控機床具體操作方法，導致大多數學生因無法看到數控機床具體操作面板，而無法認真聽講或者聽課效果很差。由于數控機床屬于昂貴設備，學校購買數控機床的數量有限，教師人數有限，指導學生單獨上數控機床操作的時間受限，并且數控機床的錯誤操作容易引起安全事故的發(fā)生，因此，使用傳統(tǒng)的數控教學方法進行的數控實訓效果很差，學生無法在有限時間內達到高校數控實訓的目的和要求。

2 數控仿真軟件在數控實訓中的應用

2.1 數控仿真軟件 數控仿真是應用計算機技術對數控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術。該技術面向實際生產過程的機床仿真操作，加工過程三維動態(tài)的逼真再現，能使每一個學生，對數控加工建立感性認識，可以反復動手進行數控加工操作，有效解決了因數控設備昂貴和有一定危險性，很難做到每位學生“一人一機”的問題，在培養(yǎng)全面熟練掌握數控加工技術的實用型技能人才方面發(fā)揮顯著作用[3]。數控仿真軟件是應用計算機的編程和建模，將加工過程用二維圖形或者三維圖形的動態(tài)形式演示出來的軟件，使在傳統(tǒng)數控教學中，需要數控實驗室或者實習工廠才能完成的大部分教學演示功能在虛擬軟件環(huán)境中就能實現，使數控教學模式變得更加靈活、方便。

2.2 數控仿真軟件在數控實訓中的作用 數控仿真軟件在數控實訓中的使用，改變了傳統(tǒng)的教學方式，對數控實訓的效果有重要的影響，主要表現在以下幾個方面。

①數控仿真軟件可以模擬真實數控機床加工，使數控實訓教學變得生動形象，易于理解學習。數控仿真軟件提供了多種數控仿真系統(tǒng)，可以全面仿真加工的整個過程，學生可以多方位了解數控機床結構，通過仿真軟件的模擬加工，掌握實際數控機床的操作方法。②數控仿真軟件提供了學習數控機床操作的安全平臺，避免了數控機床操作時易于發(fā)生的安全隱患。在使用數控仿真軟件進行加工時，所有的加工都是在虛擬環(huán)境中進行，不會因為學生的錯誤操作引起人身安全問題，也不會損壞機床。③數控仿真軟件的使用可以節(jié)省教學設備的投資，減少材料的消耗。如果按照傳統(tǒng)的方法來進行數控實訓，學生在操作的過程中要消耗大量的材料，并且集中實訓期間，連續(xù)40天，每天都有學生參加數控實訓，數控機床的保養(yǎng)和維護無法滿足需要，如果一臺機器運轉不良，將會導致整個數控實訓受到嚴重阻礙。在數控實訓中如果引入數控仿真軟件，可以避免機器長期運轉得不到維護的問題，也可以減少原材料的消耗。仿真軟件一般都是綠色軟件，不用安裝，只要有一臺普通的電腦，就可以安裝使用。學生可以在機房練習，也可以在自己的電腦上練習，節(jié)約了學生學習的時間，提高了學習的效率。④仿真軟件可以激發(fā)學生學習數控編程和數控機床操作的動力。學生在使用數控仿真軟件中，可以通過直觀形象的加工過程，增加學習數控機床和編程操作的動力，激發(fā)學生的自信心，挖掘學生的內在潛力。

2.3 數控實訓中要把數控軟件和傳統(tǒng)教學相結合

2.3.1 傳統(tǒng)數控實訓方法 在以往的數控實訓中，我們的數控實訓開展方法是，教師在課堂上講解數控編程的基本方法，要求學生學完數控編程之后提交一個手工編程的程序。學生在數控車間學習數控機床的原理和操作方法，這一項要求學生能夠用給定的程序完成一個簡單零件的加工操作。傳統(tǒng)的數控教學方法在執(zhí)行過程中，學生感覺學習枯燥、單調；在編寫數控程序提交給教師中，增大了教師的工作量；在機床操作實訓中，學生因為對刀失誤或者忘記關艙門等失誤，導致安全問題頻出，教學的效果不是很理想。我校工程訓練中心在數控實訓中根據傳統(tǒng)教學方法的不足，經過認真分析問題原因，參照兄弟院校成功的經驗，多次修改我校數控實訓的教學方法，并根據本校學生實訓的特點，把傳統(tǒng)的數控教學方法和仿真軟件進行結合，使得學生在短期的數控實訓中，快速掌握數控編程的基本原理和數控機床的基本操作，取得了良好的教學

效果。

2.3.2 仿真軟件和傳統(tǒng)教學有效結合的教學流程 針對學生實訓時都是集中實訓，數控實訓的時間一般是2天。在這個前提下，學生開始學習數控機床的基礎理論知識，內容主要包括學生實訓所要用到的數控機床的編程方法。通過數控編程理論知識的學習，要求學生掌握自己將要使用的數控機床的數控編程方法。學生在學習期間有不明白的地方，可以找老師咨詢，也可以自己查閱我們編寫的《機械制造技術實踐》中關于數控編程部分的內容。在學生掌握了基本的編程方法之后，學生開始在數控車間學習機床操作，實訓教師會給學生講解數控機床的面板和操作方法，主要講解如何對刀，學生在教師的指導下，練習對刀。因為對刀是數控加工中非常重要的一部分內容，所以要求每個學生都在機床上練習如何對刀。

經過前面的學習，學生已經具備編寫數控編程軟件的能力和數控機床的基本操作能力，很多學生因為看到仿真軟件可以快速加工出零件，對數控仿真軟件操作產生了興趣，已經開始想自己設計加工零件了。這時，教師對學生加以引導，讓學生觀看以往同學設計的零件圖樣，啟發(fā)學生自主設計零件圖樣，激發(fā)學生的創(chuàng)造力。學生在模擬仿真加工后，可以提交自己仿真加工完成的作品給老師，教師可以對學生作品評分，并挑選部分設計加工得比較好的零件，組織學生在數控車間里使用數控機床進行實際加工。

2.3.3 教學效果 在把仿真軟件和傳統(tǒng)的數控教學相結合進行數控實訓后，我校的數控實訓避免了以往數控實訓中出現的問題，數控仿真軟件本身的優(yōu)勢極大地調動了學生學習數控編程的積極性，在每次實訓中，學生都很積極主動地設計和加工，獨立完成數控實訓的要求。針對我校集中實訓的特點和要求，教學效果明顯提高。

3 總結

雖然仿真軟件有很多優(yōu)點，但是也有一些不足之處，比如，學生在選擇工藝參數時都很隨意；學生多次錯誤操作導致軟件系統(tǒng)出現問題；學生的安全意識降低等等。我校數控實訓把數控仿真軟件和數控實訓結合在一起，還處于嘗試階段，該教學方法改善了傳統(tǒng)數控教學的弊病，提高了數控實訓的教學效果。在實訓中，我們要努力揚長避短，發(fā)揮數控仿真軟件的優(yōu)勢，有效合理地把數控仿真軟件和數控實訓結合起來，提高數控實訓的教學質量。

參考文獻：

[1]王彥章.數控仿真軟件在數控教學中的應用[J].科技創(chuàng)新導報，2011（15）.

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關鍵詞：數控加工 理論教學 數控仿真軟件

中圖分類號：TG547 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2013）05（b）-0161-01

作為《數控車床編程與操作》、《數控加工工藝學》二者合二為一的專業(yè)理論課教師，在教學過程中不斷研究與探索，隨著現代科技的不斷發(fā)展，發(fā)現數控仿真軟件運用到數控教學中來，解決了一系列相關迫切的問題，在使用中學生學中做、做中學，既滿足了教學中的不同需求。下面我結合在教學實踐中的體會淺談一下數控仿真軟件在數控教學中的使用感觸。

1 數控仿真軟件在數控教學使用中的優(yōu)越性

1.1 利用仿真軟件可以彌補教學設備不足，降低學校成本

由于數控加工機床設備價格比較昂貴，數控機床類型繁多，常用的有數控車床、車削中心、數控銑床，加工中心、數控刨床、數控磨床等，一臺普通數控車床或者數控銑床至少也要7、8萬，還有20萬左右的。一般一臺加工中心30萬左右，更多則達百萬甚至到上千萬不等，學校不僅受投資和辦學場地的限制，無法購置大量數控機床設備來提供學生實習實訓使用。則數控仿真系統(tǒng)可以彌補這方面的不足，使大部分的實習實訓操作在數控仿真軟件中實現，從而解決學校在數控機床設備上不足和場地不夠的現狀，使數控技術的教學達到投入少、類型多、見效快、培養(yǎng)的初學者學生動手能力強目的。數控仿真軟件使學生增加了有效上機時間，學習效果大幅提高，降低學校成本。

1.2 利用仿真軟件的直觀性提高教學效果、方便教師授課

數控編程與操作因是一門單純的純理論教學，在沒有使用仿真軟件之前和其它課程一樣，直接在黑板上書寫，而在黑板上講按鍵的作用與程序編寫、操作，易使學生感到枯燥無味，也不容易理解和檢驗程序的對錯，只有通過老師作業(yè)的批改，而數控仿真軟件的引入使用學生可以直觀的看到機床操作面板各個按鍵的表示符號、作用及功能，也可以通過模擬演示功能看到真實圖形大小、尺寸的多少、觀察機床及工件的不同視角以及刀具的形狀以及刀具的走刀軌跡是否合理，是否為最佳合理刀具走刀軌跡。等這些都可由操作者自己進行設計以滿足不同零件的加工需求。學生通過仿真軟件對所編寫程序進行加工與驗證同時，還可提高學生對數控技術的學習興趣和編程能力，更好的去理解數控技術這塊內容，所以數控仿真軟件是一種既經濟實惠、實用、功能多樣又安全可靠的數控技術教學輔助工具。從而提高純理論教學效果，提高學生學習編程能力的提高，同時也為下面學習實際操作奠定了基礎。

2 數控仿真軟件在教學使用中存在的弊端及解決措施

2.1 只注重仿真訓練，易忽視實訓操作

數控加工仿真軟件只是模擬加工過程并非真實加工過程，所以無法代替學生在真實切削加工的實際感受，數控機床加工全過程的仿真包括機床的選擇、毛坯的選擇與裝夾、刀具以及夾具的選擇與定義；切削用量、進給量的選擇，數控程序輸入、編輯、刀具參數的設置等，由于是虛擬的操作，即使出現是不是人為的操作與編程的失誤，也不會傷害到人身與機床設備的安全。學生則可以大膽的操作，可以在比較短的時間里盡可能多得熟練不同機床，不同系統(tǒng)的操作方法，從而能激發(fā)學生學習興趣和動力。實際加工零件時，由于切削量、進給量的選擇，以及對安全的疏忽都可能會出現打刀現象或著影響零件實際的加工質量、降低生產效率等問題。因此對教師應引起足夠的重視，在仿真教學中即時提醒學生在真正數控機床加工時，二者的區(qū)別和注意問題。例如利用車刀在數控仿真系統(tǒng)上加工工件時，只要背吃刀量不大于刀刃長度就可以直接切削，而在實際數控機床上加工，則會因受到機床、刀具、夾具和材料等各方面性能的影響。不可能選取太大背吃刀量；還有切斷刀在實際加工中只可以用來切槽和切斷加工。而在仿真系統(tǒng)中即使用來車削外圓，也不會有報警顯示來提醒等這些問題就需要我們在教學過程中一直反復強調避免將來學生在實際操作時，因一直使用仿真，而忽略實際操作。造成不必要的人、機、傷亡事故。

2.2 長期使用仿真，易使學生依賴于計算機

因部分學生自控能力差，長期使用仿真軟件教學，會使學生產生惰性而依賴于計算機，而懶于機床操作。有些學生還會趁機上網和玩游戲，如應對于技校學生，本身基礎差、自控能力差，教師在講課時，可以運用遠程來進行控制學生電腦，讓學生可以更清楚去理解所學內容，學生自動練習時，可以關閉學生網絡信號，使學生無法上網以免長期使用電腦來操作仿真軟件，依賴于計算機，應合理安排仿真軟件與實際操作上課的時間和順序。這就要求老師加強責任心、提高管理、適當改進教學方法，減少數控仿真軟件在教學中的負效應。

3 結語

數控仿真軟件有機的將數控編程和實踐操作結合在一起，通過學中做、做中學，使學生把學到的知識靈活的應用到真正的實踐中去，它不僅提高了學生的學習興趣和數控技術的教學效果，而且減少了學校因數控設備少的現狀，同時也提高了數控技術人才的培訓效率。數控仿真軟件存在這些優(yōu)點的同時也存在一定的缺點，教師應靈活掌握運用，則可以更大的發(fā)揮數控仿真軟件在教學中的使用。

參考文獻

篇3

論文關鍵詞：數控教學,仿真軟件,人才培養(yǎng),CAM

1 引言

數控加工作為制造業(yè)迅速發(fā)展的顯著標志，被各工業(yè)強國視為重點發(fā)展對象。數控設備是傳統(tǒng)的普通設備和計算機應用的巧妙結合，自然顯示出其高精度和高效率的絕對優(yōu)勢。而今數控設備的迅速普及應用，導致了數控維修、加工、編程等相關方面的專業(yè)人才的匱乏。故此國家多次制定相關政策，加大力度培養(yǎng)數控方面的專業(yè)性人才。有鑒于此，我院結合國家政策及本院實際情況，制定了“培養(yǎng)應用型本科人才”的教學培養(yǎng)方案，并于2007年購進了大批高精尖數控設備及其相關的正版CAD/CAM軟件。在數控教學過程中我們發(fā)現數控仿真軟件對數控理論和實踐教學的幫助最大，故在此做以淺析。

2 數控仿真軟件的優(yōu)點

2.1 打破了傳統(tǒng)的枯燥、抽象的數控教學方式

傳統(tǒng)的數控教學都是以先理論后實踐的教學方法進行的，在理論教學階段對于初學數控機床的學生來說，即便有專業(yè)基礎課程的先導，也顯得較難接納。尤其是數控機床的結構、工作原理等方面難于理解。仿真軟件在數控理論多媒體教學中的引入，從不同角度對數控機床結構進行深入觀察，熟知機床各個部位的工作原理，結合理論講解圖文并茂，使學生如身臨機床生產加工現場。從而達到了化“苦學”為“樂學”的教學目的。

在數控機床手動編程理論講解方面，由于各類系統(tǒng)所制定的編程代碼有所不同，但無論那種系統(tǒng)的編程代碼，對于初學者來說都是十分抽象的，這就極易使學生產生厭學情緒。但仿真軟件的引入便解決了教師這種授課困境，只要我們將完整的程序輸入仿真軟件，它就可以以單純路徑模擬和實際加工兩種形式運行程序，學生不僅可以從中看出每條指令所代表的意義還可以驗證程序的對錯，故此也實現了化“抽象”為“具體”的教學目的。

2.2 減少了數控機床的購置費用及日常損耗

對于本科教育為主的院校來說，數控設備的采購既要符合實踐教學的要求也要兼顧高端科學研究，加之資金限制，數控設備的定制方向會以高精尖、多功能、多樣式為主，故此每種數控設備的大批量采購不會做優(yōu)先考慮。故數控設備的多樣性和人機比過大，給數控實踐教學帶來了極大的困難，數控仿真軟件的引入便解決了這個難題。教師可以引導學生利用仿真軟件進行數控機床的開關機、回參考點等一系列操作，這樣就達到了與在機床上實際操作的效果。學生在反復運用仿真軟件進行數控操作的過程中，肯定會遇到撞刀、超程操作、各種大小報警等誤操作，同時也會吸取誤操作的教訓并加以改正，這樣在學生進行完仿真軟件操作這一過程后，再到數控機床上進行實際操作就會更加安全可靠。不僅極大的減少了學生在數控機床上實際操作的事故發(fā)生，也減少了誤操作引起的機床故障、刀具損耗、冷卻液油的浪費等導致的資金消耗?？梢姺抡孳浖箶悼亟虒W的實踐操作環(huán)節(jié)即安全可靠又降低損耗。

2.3 減輕了授課教師的負擔

在數控編程中對于同一圖形不同的同學編制的程序也是不同的，加之學生在創(chuàng)新過程中如果自行繪制編程圖形進行編程，對于授課教師來說程序的批改便成為了極大的負擔，但如果學生在仿真軟件中自行輸入程序并驗證程序的準確性，就省卻了教師批改這一環(huán)節(jié)?？梢姅悼胤抡孳浖粌H為學生的學習帶來了興趣，也為教師的授課減輕了負擔。

2.4 具有實用靈活的考試系統(tǒng)

數控仿真軟件可用于遠程網絡學習、作業(yè)、考試等，并實現答卷保存、自動評分、成績查詢和分析等，輕松實現無紙化的考核與測評。如今很多院校已經將此功能應用于職業(yè)技能鑒定中，解決了考試用機床的緊張問題和試題的泄漏問題。

3 數控仿真軟件的缺點

3.1 加工參數設置隨意，無法保證產品質量

仿真環(huán)境是一個虛擬的完美的過程，一旦程序正確就不會出現加工問題。這樣就養(yǎng)成了學生在使用數控仿真軟件時，對加工的相關參數隨意設定的習慣。而實際加工中存在的很多的偶然及必然的變動，都可能引起機床停機。同時應用仿真軟件也無法判斷工件的表面粗糙度、進行尺寸測量、矯正尺寸精度等。而學生一旦養(yǎng)成這種壞習慣，在機床上實際加工時也會不自覺的忽略這些對數控加工十分重要的部分，從而導致加工出的工件無法達到尺寸精度要求，更有甚者發(fā)生碰撞等事故。

3.2 加工工藝性差

由于模擬仿真軟件的虛擬性，許多需要實際親身操作的才可進行的步驟無法實現，如對工件的加工工序進行排序整理、使用光電對刀儀和Z向對刀器進行準確的對刀效準、演示一些專用夾具的裝夾過程和分析其設計原理等，而這些正是實踐加工中必不可少且難于掌握的部分。

3.3 缺乏現場的親身感知，安全意識淡薄

數控機床的實際加工中，操做人員必須具備相應的“聽辨能力”，根據機床不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音及時調整參數，減少機床發(fā)生故障和停機的概率。在仿真軟件的學習中，便無法學習到真正的“聽辨能力”。

實際加工中的很多偶然事故的發(fā)生是不定性的，如在事故發(fā)生當時及時按下急停按鈕、加工過程中不要把頭和手隨意伸進機床中、加工前關閉機床安全門等。但在仿真軟件中，這些環(huán)節(jié)都可忽略不計，使學生安全意識淡薄。

4 數控仿真軟件缺陷的彌補辦法

仿真軟件有它自己獨特的優(yōu)點，也有它的不足。因此在教學中，怎樣揚長避短，既發(fā)揮它的優(yōu)勢，又盡量避免它的缺陷，從而有益于實際加工操作，就是教師乃至學校要考慮的問題。

4.1 強調加工工藝安排的重要性，并加強練習

加工工藝的安排，在任何機械加工中都是十分重要且必不可少的環(huán)節(jié)。它需要操作者綜合考慮較多的因素，比如先加工哪部分，后加工哪部分，如何以最少的裝夾次數完成工件的整體加工，怎樣裝夾才能保證加工精度等。如果在教學中能夠多加練習多舉實例，一定會給具體的加工操作帶來極大指導，也比單純的加工操作高一個層次。

4.2 強調仿真軟件與機床的區(qū)別點

一般的仿真軟件都是針對主流機型和系統(tǒng)研發(fā)，而學校購進的設備多種多樣不盡與仿真軟件完全匹配，兩者之間肯定會有一些細小的差別。有些差別可能無關緊要，有些差別則可能會引發(fā)重大事故。所以在教學中一定要加以強調，讓學生明白真正的實體機床加工操作才是主體，也是教學的最終目的。

4.3加強安全意識培養(yǎng)

千萬不能在實際加工時，主觀地受仿真軟件的影響，忽視安全問題。任何一個小小的疏忽都可能釀成巨大的安全事故，決不能馬虎。

5 小結

綜上所述，可以看出數控機床實體仿真軟件不僅在數控機床結構原理和編程這一理論教學中被廣泛使用，還可作為數控實際操作技能訓練的輔助工具。雖然其優(yōu)點為我們的授課過程帶來方便，使教師和學生都十分受用，但其缺點也不容忽視。不過只要教師掌握好數控機床實體仿真軟件在教學中的應用方法，擺正數控機床實體仿真軟件在教學中的位置，將數控機床實體仿真軟件與機床實際操作相結合，彌補其缺陷部分，就會在教學中達到事倍功半的效果。從而使數控機床實體仿真軟件在教學中能夠科學地、充分地發(fā)揮其作用。

參考文獻：

[1]胡偉心.對仿真軟件在教學中運用的思考.信息技術與應用[J].2006(11)

[2]廉良沖，周莉.仿真軟件與數控教學的結合應用.機床與液壓[J].2010(2)

篇4

（貴州大學，貴州貴陽，550000）

摘要：由于數控技術發(fā)展迅速，目前市場上的數控設備型號多樣，并且數控系統(tǒng)更新較快，對學校而言不可能將所有系統(tǒng)配齊。這就導致學生所學與工廠所用不符。數控仿真軟件在數控技術專業(yè)教學中的合理應用，既可以提高數控人才的培養(yǎng)質量和效率，還可以緩解學校的經濟壓力，但其缺點也不容忽視。只有在教學中將仿真訓練與實踐操作訓練有機結合，擺正仿真軟件在整個專業(yè)教學中的位置，才能充分地發(fā)揮其作用，才能真正為教學服務。

關鍵詞 ：仿真軟件，數控技術，應用

Application of simulation software in numericalcontrol teaching

Wu Zhongren

（Guizhou University, Guizhou,Guiyang, 550000）

Abstract: because the numerical control technology is developing rapidly, currently on the market for CNCequipment type variety, and the NC system updates faster, the school could not complete all system. This leads towhat students learn and use does not match factory. The reasonable application of NC simulation software in CNCmajor teaching, not only can improve the quality and efficiency of NC personnel training school, can also relieve theeconomic pressure, but its disadvantages should not be ignored. Only in the teaching, simulation training and practicetraining of the organic combination, position in the whole simulation software in teaching, in order to fully play itsrole, can really serve teaching

Key words: simulation software, numerical control technology, application

1 引言

數控技術是先進制造技術的核心，世界各國制造業(yè)廣泛采用數控技術，以提高制造能力、適應市場能力和競爭能力。隨著我國加入世貿組織，綜合國力進一步增強，我國經濟全面與國際接軌，并正在成為全球制造業(yè)中心，進入了一個空前蓬勃發(fā)展的新時期，這必然對掌握現代化制造技術的人才、特別對一線數控技術工人形成了巨大的需求。

2 數控技術實踐教學現狀

基于數控技術在機械制造業(yè)的重要性，現在我國很多院校以及職業(yè)類學校都開設了數控技術課程。在學校，學生可以通過以下幾種途徑獲得數控技術能力。一是有合適的實習基地，但在目前國內很難有這樣的基地，即使有，也只是集中在經濟發(fā)達地區(qū)，且數控系統(tǒng)單一；二是學校從有限的資金投資購買數控機床，加工中心等建設教學實踐環(huán)境。此類的數控設備價格昂貴，即使學校買回幾臺，無論在數量上，還是從成本、安全性上考慮，都不大合適學校的普及型教學和實踐。因此，如何提高和改善數控技術課程的教學環(huán)境，使學生能學有所練，學用結合，是數控技術教學工作面臨的一個非常的難題。

職業(yè)院校如何更快更好地培養(yǎng)出滿足市場需要，掌握數控機床編程、操作與維修等技能的人才，早已是數控教學工作者研究的課題。本文討論的是采用數控仿真軟件將數控教學與實際操作有機地結合起來，提高數控教學水平，培養(yǎng)高素質的應用型技術人才。

3 仿真軟件在數控技術專業(yè)教學中的優(yōu)勢

（1）減少高額的設備投入，解決實習設備與學生人數不成比例的問題。

由于數控設備屬于集機電、通訊、傳感于一身的智能化產品，它具備“高速、高效、高精度”的加工特點，這就決定了其高額的成本。因此，數控專業(yè)的的實訓教學若單單依靠購買數控機床則投入過大，若采用數控仿真進行實習教學可以很好的解決這一難題。

（2）提供多種機床多種系統(tǒng)，解決設備型號單一，學生的知識面狹窄等問題。

由于數控技術發(fā)展迅速，目前市場上的數控設備型號多樣，并且數控系統(tǒng)更新較快，對學校而言不可能將所有系統(tǒng)配齊。這就導致學生所學與工廠所用不符。而數控仿真系統(tǒng)則具備“一個軟件多種系統(tǒng)”的優(yōu)勢。如上海宇龍仿真軟件就擁有FANUC、PA、SIEMENS、華中數控、廣州數控、大森數控等多種數控系統(tǒng)，可以實現對車、銑、加工中心等多種型號機床操作過程的仿真，彌補了實習設備型號單一，學生的知識面狹窄等問題。

（3）實現虛擬加工，減少實訓費用。

數控仿真系統(tǒng)的核心是虛擬數控機床，它完全模擬零件的切削過程，能檢驗指令正確與否，并用三維動畫實時模擬顯示程序路徑和工件圖形，從而真實的再現了零件的加工過程，并且在模擬加工過程中不會有機床、刀具、材料的損耗，極大的減小實訓費用。

（4）安全性高，便于初學者學習

由于數控加工仿真系統(tǒng)是一種虛擬加工技術，所以學生的錯誤操作也不會損壞機床，更不會造成人身傷害，使學生可以拋開思想包袱大膽地、獨立地進行練習。

（5）可對程序校驗、模擬加工，減少占機調試時間，提高加工效率

在實際加工時，一般要反復檢查程序，并利用機床的圖形模擬校驗功能來檢驗程序的正確性，這就導致占機調試時間過長。并且圖形模擬也無法對刀具的干涉、運動中與夾具的碰撞、工件上一些細小的結構等進行全面真實的反映。所以在加工之前，可以將程序輸入仿真軟件，先模擬加工，觀察零件的加工過程，并初步檢驗零件的形狀尺寸，最后將正確的程序導入到數控機床中，既可節(jié)省時間提高加工效率，又保證了加工的安全性。

4 仿真軟件在數控技術專業(yè)教學中的不足及彌補措施

（1）仿真加工缺乏真實感.學生安全意識淡薄。實際加工中操作人員必須嚴格按照安全操作規(guī)程進行加工，并要求其具備相應的“聽辨能力”，能根據機床不同狀態(tài)下發(fā)出的聲音及時調整參數，減少機床發(fā)生故障和停機的概率。而在仿真中，便無法學習到真正的“聽辨能力”，并且一些嚴格的操作規(guī)程也無法得以實施。如加工過程中不要把頭和手隨意伸進機床中、加工前關閉機床安全門等，這些環(huán)節(jié)在仿真時往往都可忽略不計，而對于在練習時出現的撞刀等現象也毫不在意。如果學生的不良習慣一旦養(yǎng)成，會在實際生產中造成重大損失。

（2）工藝參數設置隨意，無法保證產品質量。利用數控加工仿真系統(tǒng)進行編程與操作練習時，往往容易忽視切削用量、刀具的選用，零件的裝夾等問題。同時仿真軟件也無法判斷工件的表面粗糙度、矯正尺寸精度等。如果學生在仿真時忽略了這些內容，在實際機床上加工時也會不自覺的忽略這些對數控加工十分重要的部分，從而導致加工的工件無法達到尺寸精度要求，更有甚者發(fā)生碰撞等事故。

（3）仿真加工與實際機床有一定差異，易使學生產生錯覺，影響教學質量。由于虛擬加工技術起步較晚，現在的仿真軟件與實際機床還存在一定差異。如利用車刀在數控仿真系統(tǒng)上加工工件時，只要背吃刀量不大于刀刃長度就可以直接切削。而在實際數控機床上加工，則會因為受到機床、刀具和材科等性能的影響，不可能選取太大背吃刀量。再如切斷刀在實際加工中只能用來切槽或者切斷加工。而在仿真系統(tǒng)中即使用來車削外圓也不會有錯誤提示。又如實際加工中，G00無法完成工件的切削加工，而在仿真時即使錯誤的使用G00切削工件，照樣可以完成切削而不會報警。

5 結束語

因此，數控仿真軟件在數控技術專業(yè)教學中的合理應用，既可以提高數控人才的培養(yǎng)質量和效率，還可以緩解學校的經濟壓力，但其缺點也不容忽視。只有在教學中將仿真訓練與實踐操作訓練有機結合，擺正仿真軟件在整個專業(yè)教學中的位置，才能充分地發(fā)揮其作用，才能真正為教學服務。

參考文獻：

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【關鍵詞】數控車削；仿真系統(tǒng)；Visual C++6.0；OpenGL；數控代碼

1.前言

多品種小批量的生產已經成為現代制造業(yè)的主要的生產模式，數控車床正是適應這種生產模式柔性化的生產工具。數控加工過程隱含在數控程序中，數控程序中的錯誤不容易發(fā)現，因此無論是在實際生產中、還是教學的過程中都造成很大的資源、人力、物力的浪費。從教學的角度說，可以提高學生的學習興趣，使學生可以按照自己的想象力來進行實際練習，又不必擔心浪費資源；從企業(yè)培訓的角度來說，可以減少由于培訓過程中實際加工造成的毛胚、刀具的浪費和對機床的損害，同時可以讓學員充分了解加工過程；從實際生產的角度來說，可以在產品實際加工之前確定合理的、優(yōu)化的加工方案，并且可以進行模擬試切加工，不但提高了生產效率， 產品的質量得到了很大保證[1-2]。

國外的數控車床的水平已經很高，然而我國現代制造業(yè)的數控車的水平還不是很高主要原因之一就是，現在的企業(yè)或者科研單位都不能花費大量的財力和資源來培養(yǎng)數控車的技術人員，而實際的操作是培養(yǎng)這些人員的必經之路，因此開發(fā)一套數控車床的加工過程仿真軟件是十分必要的。

2.仿真系統(tǒng)的實現方法[3-4]

仿真過程的實質是做出符合實際運動規(guī)律的動畫，因此核心是計算每一幀工件的輪廓，以往的設計中有使用下面的設計思路：首先把加工的零件離散成空間的點坐標，通過每三個點按照一定的方向科學的生成一個三角面片，只要工件離散的點坐標足夠的密，就可以通過OpenGL顯示非常逼真的模型。通過計算每一時刻的刀具軌跡來改變組成工件的空間坐標系的點坐標。這樣一幀一幀顯示就可以模擬工件的連續(xù)的被加工的過程。

考慮上述方法的計算量較大，我們采用只改變要加工的一塊軸段。可以設計一個顯示鏈表，該鏈表的初值就是毛胚鏈表。我們可以通過刀具軌跡判斷出要加工哪個軸段，然后對該軸段進行修改。這樣我們把注意力放在了被加工的軸段上，可以極大的減少計算量。

3.仿真系統(tǒng)的結構[5-7]

（1）設計毛胚模塊

該模塊主要是要求用戶輸入加工零件的毛胚信息。由于軸類零件的毛胚的形狀比較規(guī)則，本仿真系統(tǒng)只提供了五種類型的軸段類型，即圓柱、左圓臺、右圓臺、左圓錐、右圓錐。這樣就可以描述一般的軸類零件的毛胚，因此首先要求用戶輸入毛胚的段數，然后設置每段毛胚的幾何信息，如圖3所示。

（3）數控程序的輸入、輸出模塊

該模塊主要是完成用戶的數控代碼導入、導出、編輯。用戶可以導入文本文件也可以在視圖中進行手動編輯，并且可以把滿足仿真要求的代碼導出到文本文件中。

實現該功能可以利用Visial C++6.0 MFC類庫中提供的視圖類CEditView，可以從該類派生出自己的視圖類用來實現數控程序的輸入、輸出。主要用到了CEditView：： SerializeRaw（CArchive& ar），該函數通過與文本文件關聯的CArchive對象方便的實現文本文件的輸入、輸出。

（b）計算仿真顯示鏈表

用毛胚鏈表初始化仿真顯示鏈表，通過Status類實例化的對象可以知道加工方式，包括直線差補、圓弧差補、快速走刀；刀的位置信息，包括起始點、下一點坐標信息。這樣我們可以知道將要加工的是在哪個軸段上，然后根據Status參數建立新的軸段并且修改原來的軸段，再將新建的軸段插入到顯示鏈表中，然后將加工哪個軸段信息存入到Status中。

（c）開發(fā)和封裝OpenGL與CView的類庫

主要用到了OpenGL的圖形繪制、變換操作（縮放、旋轉、平移）、光照與材質、動畫技術。通過GCamara來封裝與OpenGL有關的取景操作，如視圖變換、投影變換、視口變換，就像一個照相機的取景過程，需要改變照相機的位置、角度、伸縮鏡頭。通過COpenGLDC來封裝OpenGL渲染環(huán)境與窗口的關聯、繪圖操作、光源的設計、顏色的設置，并且把GCamara定義為COpenGLDC的數據成員完成取景操作。通過CView派生出COpenGLView，將COpenGLDC實例化的類對象定義為COpenGLView的數據成員，并且在COpenGLView的消息函數中完成COpenGLDC與COpenGLView的連接。這樣我們在使用COpenGLView時功能就很強大了，它封裝了OpenGL的各種功能。使用時只要從COpenGLView派生出自己的視圖，然后在相應的消息函數中調用基類的相應的消息函數，就可以很方便的使用了。

（d）顯示仿真鏈表

顯示仿者鏈表主要就是利用Visual C++6.0提供的SetTimer（）函數設置幾個定時器，然后再在相應的響應函數OnTimer（）中修改下一偵的顯示數據，這樣就可以看到一個連續(xù)的仿真加工過程了。主要是修改加工軸段的信息，其他的軸段直接按照顯示鏈表繪制就行。

（5）系統(tǒng)幫助模塊

主要用于向使用者提供關于軟件的使用說明及相關的技術說明，主要包括仿真的基本步驟、系統(tǒng)說明、設計毛胚、選擇刀具、要求的數控代碼的格式。

4.結論

本文設計開發(fā)的數控車削加工仿真系統(tǒng)具有對形狀較復雜的軸類零件進行高效準確的程序校驗的功能，并且可以動態(tài)地、直觀地顯示零件的加工過程，實現非實際切削過程中的數控程序檢驗，有效的解決了復雜軸類零件的數控加工程序的校驗問題。本系統(tǒng)簡單實用，根據仿真系統(tǒng)規(guī)?？梢詳U展功能，對提高生產效率和減少加工成本有著重要意義。該軟件在教學實踐中受到廣大師生的一致好評，仿真效果真實。

參考文獻

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[2]伍鐵軍，等.數控仿真的時時真實感圖形的顯示[J].計算機輔助設計及圖形學學報，2000，4.

[3]和平鴿工作室.OpenGL高級編程與可視化系統(tǒng)開發(fā)篇[M].中國水利水電出版社，2003.

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[5]Microsoft， Microsoft Developer NetWork， Online Help， 2000.

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篇6

數控加工技術在機械加工中應用的越來越廣泛，大批數控機床操作人員的專業(yè)培訓成為迫切而又難以解決的問題。在傳統(tǒng)的數控培訓和教學中都是采用在真實的機床上進行，學生在不熟練的情況下對機床進行操作存在很多的安全問題，誤操作會導致設備、刀具的損壞，甚至發(fā)生人身傷害。數控機床的價格昂貴，添置數控機床是一批很大的投入，這時就需要一種新的方法來取代這種訓練。

1 數控仿真軟件的介紹

數控仿真軟件實際是采用虛擬技術，它改變了過去人類除了親身經歷，就只能間接了解環(huán)境的模式。從而有效地擴展了自己的認知手段和領域。虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具，它以視覺形式產生一個人性化的多維信息空間，為創(chuàng)建和體驗虛擬加工提供了有利的支持。是我們在沒有實際機床的情況下，也能驗證程序是否正確。

1.1 采用數控仿真軟件的優(yōu)勢

仿真軟件采用的是虛擬技術，模擬加工，它可以模擬實際機床的加工環(huán)境及其工作狀態(tài)的計算機仿真加工系統(tǒng)，只需要一臺計算機安裝軟件即可。它采用虛擬的機床，虛擬的刀具，虛擬的工件進行加工。采用數控仿真軟件可以大大降低實習教學的成本。模擬加工具有以下優(yōu)勢。

（1）真實機床操作起來費用較高，采用仿真加工大大降低費用。

（2）誤操作容易引起機床，刀具損壞，采用仿真加工不會出現這樣的問題。

（3）減少教師的工作量，實際機床訓練時教師要在整個車間跑，采用仿真軟件加工，教師只要在一個教室中巡回指導就可以了。

（4）便于檢查程序的正確與否，能夠很好地提高學生的熟練程度。

（5）驗證程序的實際加工效果速度快，省去了很多麻煩。

（6）軟件產生一種真實場景的仿真，操作者可以通過與仿真場景的交互，來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此，采取這種方法能進一步提高操作者的實際操作技能。

1.2 數控仿真軟件的種類

現在各個學校的數控專業(yè)都采用數控仿真軟件進行數控實習教學，如上海宇龍、北京斐克、南京宇航、廣州超軟、武漢金銀花等不同的數控加工仿真軟件。仿真軟件有著不可替代的優(yōu)勢。它們都能起到三維仿真加工的效果。

2 數控仿真軟件在教學中的應用

現在該校所有的編程實習都是在編程教室采用虛擬機床完成，達到一定的熟練程度之后，再到數控車間到真實機床上訓練，都取得了良好的教學效果。虛擬數控機床實際上是虛擬環(huán)境中數控機床的模型。與真實機床相比，虛擬數控機床具有以下的功能和特點。

2.1 仿真數控系統(tǒng)的工具欄及具體功能

虛擬數控機床能模仿真實機床的任何功能而不會因為采用某種近似替代而導致某種結構和信息的失真或丟失，并與真實機床有完全相同的界面風格和對應功能，如動態(tài)旋轉、縮放、移動等功能的實時交互操作。通過圖1的工具可以對機床進行屏幕切換，放大，縮小，平移等，觀察工件的加工情況。

此工具欄可以對機床驗證過正確可執(zhí)行的程序保存起來，還可以更換毛坯，刀具等，以下為具體介紹。

2.1.1 強大的刀具庫功能

刀具庫中包括一臺數控機床所需要的所有刀具，并能自由配置刀具庫中的刀具號，從而能模擬任何一種數控機床的換刀形式及切削加工的要求。如果刀庫中存在的刀具不合適，還可以對刀具的具體參數進行修改，包括刀具的形式，刀桿的長度，同時可以更換不同的刀片滿足不同的加工要求。

2.1.2 毛坯材料庫

實際加工過程需要使用不同的材料，材料的直徑及長度都不一樣，所有的材料都需要購買，在仿真軟件中可以通過修改毛坯的直徑，長度等參數滿足不同的加工需要，修改完需要的參數的毛坯點擊更換即可，方便快捷（如圖2所示）。

2.1.3 刀具原點設置

在工件坐標系設定后，這個功能能夠精確地得到刀具在工件上相關點的坐標位置。

2.1.4 操作面板及系統(tǒng)面板

如圖3所示，仿真軟件每個鍵的功能都與真實機床的鍵命令一樣，只要仿真軟件能夠能夠熟練使用，真實機床就可以熟練使用。由于篇幅有限，具體功能不一一介紹。

2.2 使用中的常見問題及其解決方法

在使用軟件時進行仿真加工，會出現很多的問題，下面對仿真時容易出現的問題及其解決方法做簡單介紹。

（1）走刀軌跡與工件實際位置不符合。

先檢查程序中是否調用了刀具補償，檢查磨耗中是否有值輸入最后檢查刀具補償號中是否輸入了有效值。

（2）面板上出現死機圖標，不能進行任何操作。

（3）軟件中的走刀軌跡與零件形狀不符。

（4）G71指令格式錯誤。

檢查G71的程序段是否有錯誤，如圖3所示。

使用軟件時，將程序輸入到機床中，只要程序不能正常運行，軟件都可以檢測出來，還有一些特例在這里都不一一列舉。

3 數控仿真軟件發(fā)展前景

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關鍵詞：數控仿真軟件 中職教學 效果

數控技術伴隨著機械制造業(yè)共同發(fā)展。近年來，隨著數控技術的普及，對人才的需求也越來越大。我國很多中職技術學校為了適應社會需求，相繼增設了數控專業(yè)，并不斷實施擴招?？墒?，一些中職學校由于師資薄弱，缺少必要的機械及設備，無法滿足學生的實踐需要。因此，采用數控仿真系統(tǒng)，讓學生進行機床的模擬操作，便于數控技術的學習。此種方式在很大程度上彌補了學生實踐的不足，因此在中職教育中的地位與作用越來越重要。

一、數控仿真系統(tǒng)

數控仿真系統(tǒng)是一款仿真用軟件。它可以對數控操作編程進行演示與講解，對真實的數控機床進行模擬操作，還有助于數控技術人員加強基礎性知識的掌握以及對數控程序進行檢測及預測等。目前，這種仿真系統(tǒng)在機械制造業(yè)中得到了普及，在數控教學中得到了實際應用。目前，國內使用的數控仿真系統(tǒng)主要有斐克、超軟以及宇龍等。

二、中職教學中數控仿真系統(tǒng)的實際應用

我國的中職教育非常注重提升學生的實際操作水平。對于數控專業(yè)的學生而言，實際操作與實用技能的培養(yǎng)是分不開的。通過在教學中引入了數控仿真系統(tǒng)，學生對機床的實際操作水平得到了極大提升，教學效果得到了顯著改善。

1.加強對學生學習興趣的培養(yǎng)

數控專業(yè)涉及的知識面很廣，比如編程及加工等方面，且實踐性及理論性很強，但由于內容有些抽象，一般很難理解。加之一些中職學生的基礎知識很差，對問題及知識點的理解能力也很低，學生在進行學習時，很容易產生厭倦心理。如果沿用傳統(tǒng)的教學模式，教學效果很不理想。而數控仿真系統(tǒng)具有強大的網絡功能，老師在實際教學中完全可以利用多媒體等先進的教學模式進行。學生通過在電腦屏幕上對自己實習內容的演示，加深對內容的理解。學生在與電腦進行同步操作的過程中，進一步提升了實際操作水平。在這個系統(tǒng)教學中，老師還可以對學生的操作進行實時監(jiān)控，對于操作中的失誤或者錯誤做到及時發(fā)現及時糾正，有助于提升針對性指導的效果。這種教學方式極大提升了學生的動手能力，對于學生學習興趣的培養(yǎng)和學習熱情的提升都有著積極意義。

2.有助于提升學生對數控機床操作的基礎性認識

一般的中職學校由于資金、場地以及設備種類的限制，很難一一配齊實際操作的機床型號。加之操作時間的限制，可能接觸到實際機床的時間更短。這就要求學生們根據實際，舉一反三。通過數控仿真系統(tǒng)的應用，學生不僅對現實機床的操作環(huán)境進行了模擬，也對實際操作程序有了深層的認識。由于仿真機床的操作面板與實際機床完全相同，操作及使用程序、步驟等也完全一樣，因此，通過數控仿真系統(tǒng)實現了對機床工件運動情況和操作過程的全部演示。學生完全可以借助于數控仿真系統(tǒng)來實現對不同型號機床的了解，比如刀具的安裝、工件裝夾等均可以實現真實演示。對于一些不規(guī)范的操作和程序，模擬仿真系統(tǒng)同樣可以完成演示，因此拓寬了學生的知識視野。

3.輔助編程的教學

數控仿真系統(tǒng)可以完成編程代碼的檢測，對于錯誤的編程，會提示相關信息。學生在進行學習中，只需輸入程序代碼，仿真系統(tǒng)就會根據學生輸入的代碼來進行虛擬的加工演示，并對學生編程的正確與否進行檢驗，并提示學生進行代碼的調試，來完成正確的加工。同時，學生還可以對整個加工過程進行全方位以及多視角的觀察，了解工件的加工進展。通過輔助程序，加深了學生對編程相關知識的掌握，在提升學生學習效果的同時，也減輕了教師輔導的難度。

4.多元化教學走入課堂

我國實際應用的數控系統(tǒng)有西門子、廣州數控、華中數控等。但由于條件所限，很多中職學校涉及的系統(tǒng)很少，一般僅為2～3種，這對于數控人才的培養(yǎng)極為不利。通過實施數控仿真系統(tǒng)教學，實現了編程和操作的模擬化，并將仿真系統(tǒng)實際運用到教學中，使得中職教學出現了多元化趨勢。這對于學生學習不同類型的數控系統(tǒng)的操作及編碼，全面提升實際掌握能力有著積極意義。

5.學生的參數意識有所加強

為了提升機床的使用效果，保障學生實際操作的安全，在實際教學中，加工參數均由教師進行指導及確定，而學生對于參數的設定缺乏相關了解，對參數是否合理缺乏應有的判斷。通過數控仿真系統(tǒng)的使用，學生們可以直接對參數進行設定，并對于工件的破損以及變形情況進行預測，對不同的參數可能對工件產生的影響進行直觀了解，學會對參數進行優(yōu)化，提升對參數設定的整體意識。

6.豐富了教學評價

數控仿真系統(tǒng)應用于實際教學中，可以對學生編寫的數控程序以及錯誤情況進行檢測及提示，并可以完成對出現錯誤的原因的判斷以及三維測量等功能。在實際教學中，學生通過數控仿真系統(tǒng)的實際訓練來加強自我練習以及測試，而老師也可以以此作為學生的評價依據，結合操作記錄作出教學評價。學校也可以依據操作情況及操作記錄對教學效果進行科學的評價。為此，通過使用數控仿真教學，教學評價體系多了一項評價標準，在評價內容上也有所增加。

7.減小了教師的工作強度

在進行編程指令學習時，針對每一次講解完成的指令或者應用實例，教師可以使用教學控制軟件將課后習題以文件的形式發(fā)到學生的學習終端，充分給予學生時間自行完成練習；也可以采用分組的形式，然后將調試出的結果進行比對。老師也會將正確的結果發(fā)到學習終端，對學生練習及調試的結果進行驗證，從中找出不足，以促進其能力的提升。此外，通過這種師生互動，實現了教與學一體化，減小了教師的工作強度，在增進師生情誼的同時，也提升了學生的學習興趣，使得學生的學習效果及實際操作技能都得到了提升。

三、數控仿真系統(tǒng)在實際應用中需要關注的問題

數控仿真系統(tǒng)作為輔助的教學工具，是極為有效的。但不可忽視的是，任何一款工具在使用中都會存在一定的缺陷。我們需要了解這些缺陷，并在實際教學中，積極采取措施，盡可能規(guī)避這些缺陷，才能更好地發(fā)揮數控仿真系統(tǒng)教學軟件的作用。

第一，數控仿真系統(tǒng)的某些軟件還需要進一步完善。很多指令在實際執(zhí)行中被提示無法執(zhí)行。為此，使得學生對數控理論知識產生了懷疑的態(tài)度。這在很大程度上阻礙了學生的學習及實際應用。學生對于數控知識的理解，也陷入了混沌狀態(tài)，極大地影響了實際操作及對于理論知識的理解。因此，在中職教學中，數控仿真系統(tǒng)的使用要與實際操作交替進行。

第二，很多學校為了提升機床的利用率，隨便延長其使用年限。在實際教學中，缺乏科學、合理的課程安排，人為減少學生機床實踐時間，將數控仿真系統(tǒng)作為主要的教學工具來進行教學授課。由于模擬練習與實際操作還具有一段距離，過多應用容易造成學生對實際操作不夠重視。這些都直接影響到學生的實際操作效果與水平。因此，學校在進行課時安排時，要做到模擬演練與實際操作相結合，通過模擬―實踐―再模擬―再實踐的授課方式，加深學生與數控加工、實際操作、參數設定以及編程的整體認識，以提升整體的學習效果。

第三，用數控仿真系統(tǒng)知識對工件的加工過程進行模擬，并不等同于實際的操作，學生無法體驗到機床運轉的聲音以及切屑的掉落情況，缺乏對加工過程真實的感受。因而在實際操作中，很容易忽視切削量的多少；在選擇道具時，也不容易做出正確的選擇。就這一點而言，老師要多給予學生實際操作的機會。即使是模擬操作，也要隨時提醒學生實操的注意事項。作為一種初級訓練工具，仿真系統(tǒng)對于學生熟悉機床及實操步驟有著促進作用。但是，學生也需要實際的操作及訓練。因此，教師要對實操及仿真課課時進行科學合理的安排，真正發(fā)揮出仿真系統(tǒng)的作用。

四、數控仿真系統(tǒng)在中職教學中如何應用

數控仿真系統(tǒng)要在現實教學中得到正確的使用，達到理想的教學效果離不開教師的正確指導。老師在這里起到的作用非常重要。因此，老師在實際教學中，要突破傳統(tǒng)教學理念的束縛，以學生為受教的主體，針對學生的特點，進行有針對性的指導。這樣，才能有效激發(fā)學生的學習興趣。在不斷的實踐中，鍛煉學生的創(chuàng)新及動手、動腦能力，充分發(fā)揮他們的想象力。因此，老師要時刻把握教學的方向，科學合理使用仿真系統(tǒng)。

在進行實際教學過程中，對于仿真系統(tǒng)的使用，我們要本著科學的態(tài)度及端正的理念，不要對此產生過分地依賴。老師要教授學生學會編程及工件加工的程序。而學生也要清楚地知道，仿真系統(tǒng)只是一個輔助學習的工具，不是真的機床操作。從本質而言，仿真系統(tǒng)還遠不能達到真實機床的操作要求，只是讓學生了解操作過程及學會編程而已，以此來填補學生實訓上的缺乏。但由于仿真軟件的存在，解決了很多中職教學中無法解決的問題，也為以后的教學提供了一個可行的方向。

五、小結

我們通過數控仿真系統(tǒng)的使用，極大豐富了中職院校的教學內容，并且彌補了學校設備的不足和師資力量的薄弱，解決了教育教學中的難題。因此，中職學校在數控仿真系統(tǒng)的使用上，要科學合理，既要補充學生們實踐的不足，又要充分發(fā)揮出數控仿真系統(tǒng)的內在作用，將實踐教學與模擬教學有機結合，以提升學生的數控加工技能，真正發(fā)揮數控仿真系統(tǒng)的巨大作用。

參考文獻：

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[2]劉杰.淺淡中職數控教學[J].河南農業(yè)，2010（31）.

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【關鍵詞】仿真軟件；數控技術；教學應用與實踐

0.引言

隨著數控加工技術在機械制造業(yè)中的作用越來越重要，我國各大職業(yè)院校逐漸加大對數控加工專業(yè)的重視和關注。隨著教育的改革，為了有效的培養(yǎng)相關專業(yè)學生的專業(yè)技術和職業(yè)能力，大多院校改變了教學手段和方法，大量引進先進的技術設備，例如數控機床，提高學生的專業(yè)技能和實踐能力[1]。同時，數控設備昂貴的經費和資金短缺的問題越來越突出，經過多年的教學實踐探索，大多院校將仿真軟件引用到數控技術教學當中，有效的緩解了這些問題，將理論知識和實踐能力有效的結合起來，對教學效率的提高具有重要的作用。

1.仿真軟件在數控技術教學中應用的重要性

1.1 彌補設備的不足，節(jié)約教學和設備資金

數控機床教學與實習需要投入極大的設備量，如果要確保每個學生有充足的實習時間，就需要成千上萬的投入經費，但對于學校所能承受的財力來說，是難以實現的。如果需要建立一個50人實習的數控車床場地，每個實習崗位安排兩名實習學生，就需要25臺數控機床。如果每臺數控機床以9萬元計算，總共需要450萬設備投資經費。如果使用仿真軟件進行工種實習教學，就可以極大的降低設備投入的經費，不僅可以滿足教學的需要，還可以確保每個學生有充足的訓練時間，促進實訓效率的提高[2]。

1.2 結合理論學習，實現同步教學

數控技術教學和其他專業(yè)課程不同，由于數控課程是一門非常抽象的學科，對實踐能力非常注重。如果僅只是停留在傳統(tǒng)的教學方法上，僅能夠將理論知識傳授給學生，影響到學生實踐能力的培養(yǎng)。如果運用仿真軟件進行課堂教學，通過演示教學，例如演示車刀和工件的運動現象，就能夠使得學生更加容易理解所學的知識，并通過自身的動手操作，能夠加深認知，使得理論知識和實踐相互滲透，從而實現理論和實踐同步教學的目的，將抽象的知識轉化為具體的實踐經驗，極大的促進了教學質量的提高。

2.仿真軟件在數控技術教學中應用方式

2.1 仿真軟件在數控技術課堂教學中應用

數控技術應用課堂教學的過程中，傳統(tǒng)的教學方式只停留在書本和理論知識的教學，教學難度和效果均不夠理想。由于數控技術課程抽象、難理解、不易記憶、枯燥等因素使得學生厭學、畏懼困難。將仿真軟件引入數控技術教學中，就可以運用多媒體設備和仿真軟件組織數控操作情境，對數控技術進行模擬教學。在進行數控機床操作的時候，可以運用仿真機床進行現場操作演示，根據數控機床的步驟，進行一步一步的演示，充分運用多媒體的放大、旋轉等功能，將每一個操作環(huán)節(jié)放大到學生的面前，讓學生清楚了解操作中的細節(jié)。通過多媒體的圖像、聲音等效果，使得數控技術演示效果更加明顯，從而更加容易讓學生加深教學印象。在進行指令編程教學的時候，可以通過演示數控加工所需的主要技術的時候，可以將夾具的操作流程演示出來，這種教學方式即形象又直觀，在一定程度上能夠調動學生的積極性，提高學生對數控教學的興趣[3]。在工藝基礎教學方面，可以將夾具或機床的定義和功能利用多媒體展現出來，展示不同的加工工藝方式和不同的加工過程，通過靈活多變的教學方式和組織教學，讓學生充分了解教材內容，加深學生對教材知識的理解程度。

2.2 仿真軟件在數控技術實踐環(huán)節(jié)中的應用

在數控技術教學課程的實踐環(huán)節(jié)中，數控仿真軟件的運用能夠發(fā)揮出較好的作用，學生可以利用仿真軟件來提高自身的實踐動手能力。學校應根據教材的需求，建立相關的數控仿真機房，用來配合理論知識教學的試驗訓練，配合數控銑工的綜合實訓教學，另外一個需要配合數控車工的實訓教學。使得課堂理論教學、機房仿真實驗訓練、數控實訓操作生產三者有機的結合起來，建立一系列的實訓模擬培訓方式。在教學的過程中，將理論教學和仿真訓練教學結合起來。教師在安排課程的時候，可以將前兩節(jié)課程用來理論知識教學，后兩節(jié)用來進行實訓教學[4]。這樣一來，能夠將現學的理論知識充分運用到實踐當中，有利于鞏固所學的知識，并熟練運用到實踐當中。在進行仿真實訓的過程中，先讓學生熟練仿真機房的實訓，學生熟練操作手法和技能后，再將學生帶入到數控機床操作生產的實訓中，從而使得教學的理論知識和實踐知識運用到實際的生產操作中，在很大程度上提高了學生的職業(yè)能力和專業(yè)技能。學生通過自身的動手操作，并對操作手法進行驗證，對所學的知識進一步鞏固和加深，從而將理論知識成功的轉變?yōu)閷嵺`技能。大大的提高了學生的實踐能力和動手能力。

3.總結

仿真軟件在數控技術教學中的運用，創(chuàng)建了一個良好的數控技術應用環(huán)境和實訓平臺，將傳統(tǒng)的教學模式成功的轉變?yōu)槔碚摵蛯嵺`一體化的模式。不僅順應教育改革的發(fā)展需要，還有效的解決了教學中的問題。仿真軟件在數控技術教學中的應用和實踐，還需要廣大教育工作者的努力，不斷優(yōu)化仿真軟件在教學中的作用和功能，不斷改進在實驗教學中的方式和策略，使得仿真軟件在數控技術教學中發(fā)揮出更大的功能和作用，促進教學效率的提高，促進學生專業(yè)技能水平和專業(yè)職能得出培養(yǎng)，提升學生的就業(yè)率。

參考文獻

[1]李勇峰，陳洪濤.淺析數控加工仿真系統(tǒng)軟件在數控教學和技能鑒定中的應用[J].科技經濟市場，2010，23 （04）：157-158.

[2]周慧麗，張偉志.淺談數控機床仿真系統(tǒng)在教學中的應用[J].中小企業(yè)管理與科技（下旬刊），2011，12（07）：164-165.

篇9

關鍵詞：德國Keller軟件；數控仿真；特點；應用價值

進入21世紀以來，社會主義教育教學的重要性日漸凸顯，我國的職業(yè)教育也從原有的實習教學模式向新工藝教學轉變，傳統(tǒng)的教學方式無法激發(fā)學生的學習積極性，不利于實現高效教學。數控仿真教學是一項較難學習的內容，學生對其的理解水平較差，一直以來都是學習的難點，再加上教學方法的單一特征和教學手段的落后性，都使得學生的學習質量不強，師生矛盾較為突出。德國Keller軟件是一項較新的數控仿真教學系統(tǒng)，通過深入的研究探討，該軟件能夠彌補以往教學手段和教學策略存在的不足，解決多種教學弊端，并且實現教學內容與教學實踐的有機結合，積極調動學生的學習熱情，通過遠程教學達到溝通交流的目的。下面，文章就結合該軟件的特點，詳細地闡述其應用情況，分析它的作用，促進數控教學朝著科學方向發(fā)展。

1 keller軟件特點

第一，德國Keller軟件具有強大的編程能力，它的數控仿真水平較好，能夠運用大量的影像、動漫等現代化技術，解決學生在傳統(tǒng)教學中無法了解的問題，清楚的展現實際車間與機床的抽象特征，制作虛擬場景，幫助學生在真實情境下進行學習，接觸企業(yè)第一線。例如，機床操作全過程仿真包括了毛坯定義、壓板安裝、刀具安置以及工件的裝設等項目；加工運行環(huán)境在仿真運行中能夠通過德國Keller軟件將數控程序的運行展現出來，動態(tài)化的顯示出旋轉、縮放的操作畫面。在設定系統(tǒng)提供的刀具補償和坐標系設置的時候，Keller軟件可以通過手動與自動刀具的運動，實現兩者的碰撞結合，其中也包括刀柄刀與夾具、壓板的碰撞。另外，在刀具材料與性能參數控制管理的時候，由于數據的多樣性，不利于刀具角度的明確使用，這時候利用德國Keller軟件也可以發(fā)揮其強大編程功能的積極性，做好參數設計。

第二，德國Keller軟件的編程界面更加人性化。人性化設計是德國Keller軟件最具特征的特點之一，通過人性化提示能夠促進學生自主學習，并且通過操作觀察工具、界面樣式和按鈕功能，還能夠實現動作的交替使用，一致的程序檢驗和數控機床操作形式，也更加便于學生開展學習。另外，該軟件的人性化特點還體現在它可以實現自動報警，當使用者操作失誤、在編程練習時指令傳達不正確，軟件都會發(fā)出聲音予以提示。這樣一來，有助于學生自主進行學習，規(guī)范動作樣式，隨時注意操作規(guī)范，并激發(fā)學生的學習積極性，幫助他們更好的認識錯誤。

第三，德國Keller軟件能夠建立網絡教室，提供大量的習題供學生練習。該軟件提供了CNC設備輸出接口，能夠實現主流數控系統(tǒng)的直接傳達，并將調試好的設備進行直接加工。與此同時，大量的習題，也能夠對學生的能力實現訓練的目的，實現自我測評、自我檢測，調查網絡教學的效果。

第四，德國Keller軟件能夠通過點擊輔助功能里的配合尺寸菜單來彈出國際標準對話框，自動計算出參數的數值和極限。在PAL模擬器模塊編程過程中，還能夠利用鍵盤實現程序的復制和粘貼，模擬程序運行情況，方便學生開展學習。此外，運用CAD圖形開展設計，還能夠通過CAM生成程序，對零件進行加工，并統(tǒng)計出程序運行的時間，更好的優(yōu)化設計，確定管理內容。

2 keller軟件應用價值

德國Keller軟件對數控仿真課程的作用非常大，它的積極意義不僅體現在其特點上，也與其應用價值具有十分密切的關系。具體而言，它主要體現在以下幾個方面。

2.1 彌補數量不足

德國Keller軟件能夠有效彌補數控設備數量缺乏的問題，利用該數控仿真技術，還能夠充分調動計算機資源的優(yōu)勢特點，為學校資金的后續(xù)投入作保障，節(jié)約資金數額，并為實際操作機床加工做好充足的準備。

2.2 有效結合理論

德國Keller軟件在具體使用過程中能夠最大限度地結合理論內容，將數控軟件與仿真技術融為一體，有效的結合理論進行學習，實現同步開設，并將其與現代化職業(yè)教育相契合，真正體現“一體化教學”的優(yōu)勢。尤其是在項目教學過程中，它可以通過全程仿真，加深學生的學習印象，通過切削練習，幫助學生熟悉相關用量知識，將理論與實踐有機結合起來。

2.3 調動學生的學習積極性

德國Keller軟件最具價值的特點之一，就是它能夠培養(yǎng)學生的創(chuàng)新意識，利用該軟件實現先進動畫的設計，對典型零件進行關注，引起學生的學習積極性，調動他們的學習興趣。并利用最龐大的刀具，實現各種工件的仿真加工，使學生的創(chuàng)新意識得到激發(fā)。

2.4 提高了學生自我學習和獨立編程的能力

利用數控仿真軟件的PAL多功能仿真模塊，可使學生獨立地在仿真軟件上對數控加工基礎知識、編程基礎及指令、幾何繪圖、工藝安排及加工過程等內容進行全面的了解，提高了學生的獨立學習能力。此外，通過利用數控仿真軟件，還能夠實現遠程教學，打破受空間、時間限制的問題，大大減少經濟負擔和時間問題，解決在職人員存在的問題。

3 結束語

隨著我國教育教學的飛速發(fā)展，社會主義現代化教育受到了廣泛的關注，職業(yè)教育作為教學的主要內容，它的突出作用不斷彰顯突出。德國Keller軟件是數控仿真系統(tǒng)軟件中非常重要的新系統(tǒng)，它在數控教學中的重要作用不言而喻。一方面，它能夠有效解決數控專業(yè)學生學習動力不足、學習積極性無法調動的缺點，通過研究其特點和應用價值，實現理論與實踐的有機結合，給學生更多自主思考和創(chuàng)新的空間。另一方面，它還能夠通過專業(yè)化手段實現遠程教學，打破時間和空間的限制，更好的培養(yǎng)他們的自主學習能力。

參考文獻

篇10

【關鍵詞】數控仿真；宇龍仿真；教學軟件； 技能鑒定

我院自1999年起，開始在遼寧省內招生數控專業(yè)的學生，積極進行數控加工技術教學模式的改革及數控加工仿真系統(tǒng)在數控教學與鑒定中的應用研究，取得了良好的教學和鑒定效果，我院已經榮獲遼寧省先進的數控實習基地。每年有40%優(yōu)秀的畢業(yè)被分配到中航軍品企業(yè)為航空企業(yè)當前緊缺的數控操作工人的培養(yǎng)作出有目共睹的貢獻。

1 宇龍數控仿真軟件介紹

1.1 自動檢測、具體指出錯誤原因的功能功能

宇龍軟件《數控加工仿真系統(tǒng)》是一個應用虛擬現實技術于數控加工操作技能培訓和考核的仿真軟件。由于仿真軟件不存在安全問題，學員可以大膽地、獨立地進行學習和練習。本軟件中不僅具有對學員編制的數控程序進行，還具有在真實設備上無法實現的三維測量功能。這些功能使得學生可以進行自我學習，自我檢測加工零件幾何形狀的精度，大大降低了教師的工作強度。

1.2 互動教學功能

使得教師既可以以廣播的方式在每個學生的屏幕上演示其教學內容。教師也可以在自己屏幕上看到每個學生的操作情況，實時了解教學情況。許多教師在數控理論課程中也使用本仿真軟件，使得課堂的教學變得更加生動、更加具體，教學效果明顯得到提高。數控加工技能操作考試不僅重視最后的結果，更重視操作的過程?？荚嚬δ懿粌H記錄了考試的最后結果，還把整個操作過程完整記錄下來。通過回放功能可以察看考試的操作全過程。

1.3 工件的自動測量功能

該功能能夠對仿真軟件上加工完成后的工件進行完全自動的、智能化的測量。如果事先設定了評分規(guī)則，就可以進行全自動的評分。在每次的技能鑒定中心進行的數控操作工考試中，數控機床操作的仿真考試中已經實現了完全自動評分。這項全自動評分功能，使得數控仿真操作考試完全不需要數控專業(yè)人員的介入。

1.4 加工運行全環(huán)境仿真

仿真數控程序的自動運行和MDI運行模式；三維工件的實時切削，刀具軌跡的三維顯示；提供刀具補償、坐標系設置等系統(tǒng)參數的設定。

1.5 全面的碰撞檢測

手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測，包括刀柄刀具與夾具、壓板、機床等碰撞，也包括機床行程越界及主軸不轉時刀柄刀具與工件等的碰撞。

1.6 數控程序處理

能夠導入手工編制的文本格式數控程序，還能夠直接通過面板手工編輯、輸入、輸出數控程序。

1.7 考試記錄回放

宇龍仿真系統(tǒng)還具有記錄考試操作全過程和考試結果的功能以及多種回放方式。

2 宇龍數控仿真軟件的典型零件加工

下面通過一個銑床中級工的典型零件加工來反映數控仿真加工在教學與鑒定中的應用

（如圖1所示）。

圖1

仿真加工步驟如下：

步驟1：機床、數控系統(tǒng)的選擇。

步驟2：設置毛坯。

步驟3：開起數控系統(tǒng)，回零定義機床坐標原點。

步驟4：毛坯裝夾面板選擇適當的夾具與裝夾方案。

步驟5：切削刀具的選擇。

步驟6： 進行對刀操作。

步驟7：加載NC代碼。

步驟8：進行自動加工完成零件的仿真過程。

步驟9：互動教學交卷。

步驟10：考試結果查詢如圖2。

圖2

3 結語

宇龍仿真軟件具備對數控機床操作全過程和加（下轉第188頁）（上接第178頁）工運行全環(huán)境仿真的功能。可以進行數控編程的教學與技能鑒定，能夠完成整個加工操作過程的教學。這不僅提高了考試評分工作的效率，更重要的是保證了數控操作工社會化考試評分的一致性和正確性，也大大降低了鑒定成本。從而可以加快當前緊缺數控加工操作工的培訓速度。

【參考文獻】

[1]上海宇龍仿真軟件應用手冊[S].