數控仿真技術實訓項目的研究與探索

朱建軍+黃何偉+張夷+宋震宇

摘要：隨著數控仿真技術的不斷發展，數控加工已經成為機械加工領域較為廣泛的技術形態。本文研究了數控加工仿真軟件在數控機床教學的應用狀況，如何將數控技術仿真軟件應用于數控技術教學中，培養學生的學習興趣，加強學生學習的積極性，提高教學實效性，結合數控編程與加工課程的教學實踐，闡述了仿真教學、理論教學和實訓教學的合理安排與有機結合問題。

關鍵詞：數控仿真技術；實訓項目；機械加工；實踐教學

中圖分類號：G642.0 文獻標志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）01-0108-02

分析數控加工仿真系統軟件在數控技術實踐教學中的特點，實現了教學模式的更新，為數控技術“真刀真槍”實訓操作奠定了前期基礎，有利于實訓教學質量的提高和實訓教學效果的實現。數控技術是機械制造業的核心技術，需要技術工人進行操作，才能保證機械制造行業的正常運轉。職業技工院校成為培養技術工人的基地，應該根據市場的需求培養大批優秀的技工人員。數控加工仿真系統軟件是實現機械制造業的工具，也是學生掌握和應用的難點，該軟件在數控教學和數控鑒定中應用存在著許多問題，本文針對以上問題提出了措施，也闡述了數控加工仿真系統軟件在教學和鑒定中的應用方法，將新的教學理念、教學方法和教學模式應用到數控教學中。

一、數控仿真技術——數字化工藝管理實訓

1.工藝工單管理實訓。學生在工藝軟件中提供了豐富的工藝卡片、派工單、任務單等模版定義工具，可以根據要求格式自定義各種工藝模版。學生可以根據自己的需要定義單元格，智能填寫派工單（任務單），如果是常用信息是和智能知識庫掛接在一起的。在系統中進行派工時可以按照任務單將生產相關工序、設備、零部件、刀量具、材料、質檢信息組織起來，然后進行派工。

2.編輯自動更新實訓。在工藝軟件中可以通過公共信息來設置通用組件編輯自動更新，在工藝規程中各個卡片都需要填寫的單元格，將這些要關聯自動更新的單元格列為公共信息，在填寫卡片時，可以一次完成所有卡片中該單元格的填寫或當更改一個信息時其他關聯信息也同時更改。

3.選擇工單打印實訓。在工藝軟件中對工藝工單等指導文檔不但支持選擇打印，而且還支持拼圖打印、框選打印等多種方式。

二、數控仿真技術——數字化工藝方案實訓

1.工藝圖表軟件實訓。工藝圖表中不僅可以自己定義表格、填寫表格，也可以拷貝粘貼Word、Excel等軟件的數據提供各種特殊工程圖形符號的直接填寫。通過繪圖輸出、打印排版及批量打印功能，對填寫的卡片進行方便快捷的繪圖輸出。智能雙向關聯填寫實訓中，相應工序卡片上的相關內容可以雙向自動關聯，工序號自動生成和更新。

2.工藝知識庫實訓。豐富專業的工藝知識庫，可以幫助用戶快速填寫工藝卡片；系統開放的數據庫結構，允許用戶自由擴充，定制自己的知識庫；將常用的詞語入庫分類，或者選取知識庫的內容直接填寫、統計等輔助功能實訓通過工藝模板的定義，自動生成符合本套工藝規程的工藝信息并進行匯總、計算。

三、數控仿真技術——數控編程與仿真實訓

1.數控加工中心自動編程實訓。在制造工程師軟件支持數控銑及加工中心的自動編程，支持多軸加工中心自動編程。多樣化的加工軌跡生成方式可以安排從粗到加工、半精加工、到精加工的加工工藝路線，高效生成刀具軌跡（如下頁圖1）。

擬實體仿真功能：實體刀位軌跡動態仿真功能，可以對加工中心及數控銑床程序進行刀路軌跡和實體模擬仿真，支持各種G、M代碼（如下頁圖2）。

生成加工工藝單：利用制造工程師還可以自動按加工的先后順序生成加工工藝單。在加工工藝單上有必要的毛胚信息、零件信息、刀具信息、代碼信息等。

通過編程者可以將加工的步驟、刀具、工藝條件進行記錄、保存和重用，大幅提高編程效率和編程的自動化程度，共享經驗豐富的編程者的經驗和技巧，形成企業標準化的加工流程（如圖3）。最后通用后置處理，軟件提供的強大的后置處理器，可以對如華中數控、fanuc、SIEMENS等各種常見系統進行后置設置，按軌跡自動生成G代碼，用戶還可以自定義專用數控系統的后置處理格式。

2.數控車自動編程實訓。數控車軟件是支持數控車機床自動編程工具，具有功能強大，使用快捷的軌跡生成及通用后置處理功能。該軟件提供了功能強大、使用簡潔的軌跡生成手段，可按加工要求生成各種復雜圖形的加工軌跡。

3.線切割自動編程實訓。線切割軟件是支持線切割機床的切割自動編程軟件，提供各種直線、圓弧、自由曲線生成編輯功能，實現任意復雜形狀設計。并能夠標注尺寸，生成工程圖紙。具有齒輪設計模塊。自動生成各種復雜形狀的切割軌跡，支持多次切割，軌跡跳步。能實現上下異型四軸加工。輸出3B/4B/R3B/ISO各種格式的加工代碼。并支持串、并口、電報頭、光電口代碼傳輸。另外，還可以讀入掃描圖像文件并進行矢量化，得到圖像的邊界輪廓進行加工。

四、結束語

數控加工實訓環節教學是整個工程訓練教學活動的核心，如何合理地制定實訓計劃，利用現有條件進行實踐教學，從提高數控機床操作的興趣、實習結合理論、充分利用數控加工仿真軟件等幾個方面，對數控實習課的教學方法、教學過程進行安排工作，對提高數控仿真軟件在教學中應用效果措施和對策進行了探索。

隨著機械制造技術的迅猛發展，數控加工在現代制造中彰顯出越來越重要的地位。各高校緊扣市場需求，大力發展數控加工專業，為了緩解學生多、數控設備少的矛盾，很多高校利用仿真加工軟件進行數控加工訓練操作訓練。本文結合筆者自身教學多年實踐經驗，淺談仿真軟件實訓內容在數控教學中的應用方法和作用，供大家參考研究。

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Abstract：With the development of NC simulation technology，numerical control machining has become a widely used technology in the field of machining. This paper studies the NC machining simulation software in the application of CNC teaching，how will the simulation software of NC technology application in CNC technology teaching，cultivate students' interest in learning，enhance the enthusiasm of students，improve teaching effectiveness，combined with the teaching practice of NC programming and machining course，describes the simulation teaching，combined with the problem reasonable arrangements for teaching and training teaching theory and organic.

Key words：NC simulation technology；training project；machining；practice teachingendprint