数控加工仿真软件在《数控车床实训 》中的实践运用
2017-1-19 来源：广西桂林农业学校 作者：于梅芳
摘 要:数控加工仿真软件是一个应用虚拟现实技术进行数控加工操作技能培训的仿真软件。《数控车床实训》是数控专业的一门重要课程，它把机械加工和计算机编程通过数控这根纽带结合起来，是一门理论和实践性较强的课程。为了让学生学好这门课程，部分职校采用数控加工仿真软件来进行数控实训教学。
关键词:《数控车床实训》 数控加工仿真软件 实践运用
教学实践证明，数控加工仿真软件在《数控车床实训》教学中起到的作用非常大，改变了传统的教学方式，使抽象的问题变得形象化。下面介绍数控加工仿真软件在《数控车床实训》课堂中的运用。
一、数控加工仿真软件在《数控车床实训》课堂中实践应用的优点
（一）解决了部分职校数控机床设备少的问题
数控加工仿真软件具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，可以进行数控编程的教学，能够完成整个加工操作过程的教学。例如广西桂林农业学校数控车床有10台，然而2010级学生分有2个数控班，每个班级平均人数30人，轮流实操，未轮到的同学可以通过仿真加工熟悉操作流程、校验程序，模拟走刀轨迹是否正确。如果仿真加工编程轨迹、对刀正确了，再把编程输入到数控车床，完成加工操作，这样就节约了实操时间，使得每位学生都有足够的时间实操，解决了数控设备少的问题，取得了事半功倍的效果。
（二）使用数控加工仿真软件模拟机床加工过程具有安全性
如果学生没有使用过仿真软件，在刚开始上数车实训课时，老师给学生讲生产的安全、机床的使用注意事项、机床操作面板使用、对刀等，加上数控机床设备昂贵及数量较少，对于初学者来说会有些压力，他们担心学不会，不敢碰机床，怕弄坏机床，怕操作失误伤到自己或者伤到别人等。为了解决这个问题，我校利用数控加工仿真软件，结合数控车床实训一起上课，在学生进行数控车床实训之前，教学生在计算机上使用数控加工仿真软件熟悉机床操作面板、对刀、功能指令、走刀轨迹等操作全过程。学生在编程时如错了或出现撞刀、夹具损坏等现象，也不会造成经济损失，可以重新在软件里换一个，继续再做。学生通过仿真软件大胆尝试各种加工方法，消除了畏惧心理，提高了学习兴趣。
（三）利用数控加工仿真可以创造一个良好的实训课堂情境
良好的实训课堂情境能够培养学生的自主学习能力、创新能力、实践能力和发现问题、解决问题能力，数控加工仿真可以使加工过程变得形象化。在实训课堂中，让学生将实际操作和仿真结合一起完成工件的加工，自由地在软件上编程加工，从中发现问题并解决问题，大胆尝试复杂工件的模拟加工。如果仿真加工无误，就可以在机床上生产实践，不仅节约了生产加工时间，还大大增强了学生的成就感，丰富了实训课堂，给实训课堂营造了浓厚的学习氛围。
二、数控加工仿真软件在《数控车床实训》课堂中的运用举例（以G71 指令仿真加工为例）
（一）使用G71 指令编程加工工件, 编程如下
O1234；
T0101；
M03S500；
G99G0X30Z2；
G71U1R0.5；
G71P1Q2U0.6W0.1F0.1；
G0X100Z100；
M30.
（二）仿真加工过程：打开数控仿真加工软件——输入编程——装刀、装毛坯——对刀——加工
通过G71指令编程仿真加工，学生可以熟悉操作面板，学习机床的对刀过程、编程程序的输入、G71指令的走刀轨迹等模拟加工的过程。仿真加工软件为初学者学习实际操作机床提供了入门指导。
三、使用数控加工仿真软件的注意事项
有些人盲目地认为学好数控加工仿真就可以代替数控机床操作，而忽视了数控加工仿真是虚拟的。例如数控加工仿真不用打开冷却液加工，没有涉及切削量、刀具材料、进给速度、主轴速度等影响加工质量的参数，而实际操作加工质量跟这些参数密切相关。另外，数控加工仿真操作具有安全性，不会危及人身及机械的安全，所以利用数控加工仿真软件优点的同时，要增强学生的安全意识，在实际操作机床上课时，要向学生强调关于机床的危险操作。仿真软件只是辅助教学的一种手段，不能完全替代实际机床操作过程。
四、结束语
数控加工仿真在数控车床实训的教学过程中起了很大的作用，对初学数控车床操作的学生来说帮助很大，可以学习对刀、输程序、校验程序，清楚地观看加工轨迹，尝试不同的加工工艺过程等模拟加工过程，能够提高学生的学习兴趣。但是数控仿真软件学习得好，未必实际操作就好。数控加工仿真软件测量工件直径、长度尺寸是自动测量的，而实际操作过程中要使用游标卡尺、千分尺测量，区别是很大的。只有实际操作，加工产品质量有保障，才能培养出优秀的技能型数控人才，实际操作机床加工出来的零件才是真正的产品。实际操作安全问题及加工参数设置等需要注意的问题，仿真加工都不需要。因此，在实际的操作过程中，适当地运用仿真加工软件，对学习数控机床操作的帮助很大。
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