数控仿真技术实训项目的研究与探索

朱建军+黄何伟+张夷+宋震宇

摘要：随着数控仿真技术的不断发展，数控加工已经成为机械加工领域较为广泛的技术形态。本文研究了数控加工仿真软件在数控机床教学的应用状况，如何将数控技术仿真软件应用于数控技术教学中，培养学生的学习兴趣，加强学生学习的积极性，提高教学实效性，结合数控编程与加工课程的教学实践，阐述了仿真教学、理论教学和实训教学的合理安排与有机结合问题。

关键词：数控仿真技术；实训项目；机械加工；实践教学

中图分类号：G642.0 文献标志码：A 文章编号：1674-9324（2018）01-0108-02

分析数控加工仿真系统软件在数控技术实践教学中的特点，实现了教学模式的更新，为数控技术“真刀真枪”实训操作奠定了前期基础，有利于实训教学质量的提高和实训教学效果的实现。数控技术是机械制造业的核心技术，需要技术工人进行操作，才能保证机械制造行业的正常运转。职业技工院校成为培养技术工人的基地，应该根据市场的需求培养大批优秀的技工人员。数控加工仿真系统软件是实现机械制造业的工具，也是学生掌握和应用的难点，该软件在数控教学和数控鉴定中应用存在着许多问题，本文针对以上问题提出了措施，也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，将新的教学理念、教学方法和教学模式应用到数控教学中。

一、数控仿真技术——数字化工艺管理实训

1.工艺工单管理实训。学生在工艺软件中提供了丰富的工艺卡片、派工单、任务单等模版定义工具，可以根据要求格式自定义各种工艺模版。学生可以根据自己的需要定义单元格，智能填写派工单（任务单），如果是常用信息是和智能知识库挂接在一起的。在系统中进行派工时可以按照任务单将生产相关工序、设备、零部件、刀量具、材料、质检信息组织起来，然后进行派工。

2.编辑自动更新实训。在工艺软件中可以通过公共信息来设置通用组件编辑自动更新，在工艺规程中各个卡片都需要填写的单元格，将这些要关联自动更新的单元格列为公共信息，在填写卡片时，可以一次完成所有卡片中该单元格的填写或当更改一个信息时其他关联信息也同时更改。

3.选择工单打印实训。在工艺软件中对工艺工单等指导文档不但支持选择打印，而且还支持拼图打印、框选打印等多种方式。

二、数控仿真技术——数字化工艺方案实训

1.工艺图表软件实训。工艺图表中不仅可以自己定义表格、填写表格，也可以拷贝粘贴Word、Excel等软件的数据提供各种特殊工程图形符号的直接填写。通过绘图输出、打印排版及批量打印功能，对填写的卡片进行方便快捷的绘图输出。智能双向关联填写实训中，相应工序卡片上的相關内容可以双向自动关联，工序号自动生成和更新。

2.工艺知识库实训。丰富专业的工艺知识库，可以帮助用户快速填写工艺卡片；系统开放的数据库结构，允许用户自由扩充，定制自己的知识库；将常用的词语入库分类，或者选取知识库的内容直接填写、统计等辅助功能实训通过工艺模板的定义，自动生成符合本套工艺规程的工艺信息并进行汇总、计算。

三、数控仿真技术——数控编程与仿真实训

1.数控加工中心自动编程实训。在制造工程师软件支持数控铣及加工中心的自动编程，支持多轴加工中心自动编程。多样化的加工轨迹生成方式可以安排从粗到加工、半精加工、到精加工的加工工艺路线，高效生成刀具轨迹（如下页图1）。

拟实体仿真功能：实体刀位轨迹动态仿真功能，可以对加工中心及数控铣床程序进行刀路轨迹和实体模拟仿真，支持各种G、M代码（如下页图2）。

生成加工工艺单：利用制造工程师还可以自动按加工的先后顺序生成加工工艺单。在加工工艺单上有必要的毛胚信息、零件信息、刀具信息、代码信息等。

通过编程者可以将加工的步骤、刀具、工艺条件进行记录、保存和重用，大幅提高编程效率和编程的自动化程度，共享经验丰富的编程者的经验和技巧，形成企业标准化的加工流程（如图3）。最后通用后置处理，软件提供的强大的后置处理器，可以对如华中数控、fanuc、SIEMENS等各种常见系统进行后置设置，按轨迹自动生成G代码，用户还可以自定义专用数控系统的后置处理格式。

2.数控车自动编程实训。数控车软件是支持数控车机床自动编程工具，具有功能强大，使用快捷的轨迹生成及通用后置处理功能。该软件提供了功能强大、使用简洁的轨迹生成手段，可按加工要求生成各种复杂图形的加工轨迹。

3.线切割自动编程实训。线切割软件是支持线切割机床的切割自动编程软件，提供各种直线、圆弧、自由曲线生成编辑功能，实现任意复杂形状设计。并能够标注尺寸，生成工程图纸。具有齿轮设计模块。自动生成各种复杂形状的切割轨迹，支持多次切割，轨迹跳步。能实现上下异型四轴加工。输出3B/4B/R3B/ISO各种格式的加工代码。并支持串、并口、电报头、光电口代码传输。另外，还可以读入扫描图像文件并进行矢量化，得到图像的边界轮廓进行加工。

四、结束语

数控加工实训环节教学是整个工程训练教学活动的核心，如何合理地制定实训计划，利用现有条件进行实践教学，从提高数控机床操作的兴趣、实习结合理论、充分利用数控加工仿真软件等几个方面，对数控实习课的教学方法、教学过程进行安排工作，对提高数控仿真软件在教学中应用效果措施和对策进行了探索。

随着机械制造技术的迅猛发展，数控加工在现代制造中彰显出越来越重要的地位。各高校紧扣市场需求，大力发展数控加工专业，为了缓解学生多、数控设备少的矛盾，很多高校利用仿真加工软件进行数控加工训练操作训练。本文结合笔者自身教学多年实践经验，浅谈仿真软件实训内容在数控教学中的应用方法和作用，供大家参考研究。

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[3]莫崇勋.培养模式分析[J]，教育教学论坛，2010，（8）：124-126.

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