模拟仿真在数控车实训教学中的应用

冯铿锵

【摘要】随着模拟仿真软件的出现和广泛应用，在数控车实训教学中引入模拟仿真软件，有效克服了传统实训教学的弊端。文章着重探讨了模拟仿真在数控车实训教学中的应用情况，以供参考。

【关键词】模拟仿真;数控车实训教学;应用

一、传统数控车实训教学现状分析

对于一线车床操作车间而言，需要大量的技术人员。随着数控车床制造行业发展规模不断扩大，专业人才的需求量将越来越大。作为培养技术人才的高职院校，承担着重要的使命。数控车教学既要注重理论知识教学，又要加强实践操作，才能不断提高学生的操作技能，更好地将所学的理论知识进行应用，从而培养学生的就业岗位技能。传统的数控车实训教学主要是通过教师进行示范，并在真实的环境下开展职业技能训练，从而让学生在实践中增长经验。但是由于受到教学条件限制，我国数控车实训教学存在动手机会少、学生数量多、难以全面进行实操训练的困境。数控车床配置数量比较有限，学生缺少实践经验，直接进行现场动手操作也存在很大的安全风险，如果操作不当，会对设备造成一定的损伤。加上学生在操作过程中不能大胆放开进行锻炼，难以将所学的理论知识直接加以应用，影响了技能的锻炼，不利于提高操作水平。

二、模拟仿真在数控车实训教学中的应用

（一）CAXA数控车软件

CAXA数控车软件是一种新型设计软件，是在全新的数控加工平台上开发的一种数控车床加工编程与二维图设计软件。该类软件具备CAD软件的绘图功能、外部数据接口功能，可以根据实际需求绘制所需要的设计图形，通过应用软件自带的轨迹生成系统和通用后置处理程序，进而形成复杂图形加工轨迹，生成各种类型的机床代码格式、G代码，从而便于后续检验和加工仿真。

由于CAXA数控车软件可以进行编程仿真，生成不同类型的机床数控程序，所以引入数控车实训教学中，教师可以借助该类软件，在加强学生基础CAD制图软件基础训练的前提下，引导学生针对性地了解绘图基本要求，熟悉CAXA数控车软件的基本操作要领，根据教学示例图形应用专用软件生成特定轨迹，对数控车床加工程序，包括粗车、精车、切槽、钻孔等进行模拟训练，联系实际，设定相应的各类参数，最后根据实战模拟情况运用软件轨迹生成和格式转化功能，形成完善的机床数控程序。在整个训练过程中，一方面要注意坚持规范原则，确保严格按照图形坐标系设置要求进行轨迹生成和参数设置，避免导致程序设置失误影响机床运行;另一方面要紧密结合生产具体情况，机床后置处理方面要结合配置设备编程情况来进行确定。

（二）斯沃数控仿真软件

斯沃数控仿真软件在数控车实训教学中的应用也比较普遍，该软件共包含八大类、二十八个系统以及六十二个控制面板。学生可以借助计算机操作软件对数控车、铣及加工中心等進行直观的了解，全面认知数控机床操作要领，并对自己的编程程序进行检验。教师可以借助计算机网络平台对学生的学习情况进行检查，并发现存在的问题，提出修改意见。

在具体的数控车实训教学中，需要围绕教学目标以及教学内容的具体要求，选取适合的斯沃仿真软件进行配置设置和操作。

整体仿真软件包括主窗口屏幕、操作工具条、数控系统屏幕、编程面板以及视图工具栏等，这些共同构成了软件操作系统，且所有功能配置都与数控机床运行操作模式和原理相同，通过软件相关参数设计，能够模拟数控机床运行情况，通过模拟操作，从而掌握各个子系统的运行情况，并根据运行状态适当地动态调整移动速率。

具体编程操作设计情况分析如下，按照下面的图示进行设计。

整个零件需要选择外园粗车刀、外园精车刀、螺纹刀、钻头、镗孔刀刀五个道具，并对毛坯材料、尺寸、夹具类型进行确定。第一步需要实施对工件零点。可以通过直接进行刀具试切对刀、G50设置、G54-G59设置、G30参考设置等方式进行确定，可以应用G53指令将G54-G59工件坐标系予以清除。为了确保重复加工不乱刀，选用第二参考点G30，则程序开头为：

G30U0W0

G50X150Z150

在FANUC系统中设置第二参考点以及参数，并在斯沃数控仿真软件中通过鼠标右键点击对话框，并用鼠标左键予以确认就完成了。

在数控车实训教学中引入斯沃仿真软件，一方面，使教学内容更加丰富，通过对工作刀具装夹参数进行设计等，可以借助仿真软件进行反复设计演练和创新应用，丰富了教学资源;另一方面，学生和师生可以实现良好互动，教师可以根据学生的实际操作情况对应用情况进行评估，找出存在的问题，共同沟通研究具体的改进对策，给学生创造更多锻炼的机会。此外，应用该软件，大大降低了实践成本，减少了实体设备操作带来失误等安全风险，学生可以通过模拟掌控软件，进而对数控车床操控情况有更加直观和深入的了解和把握。

当然，数控模拟仿真软件在应用过程中也暴露出一些问题，比如学生需要具备一定的理论基础，才能更好地针对性地进行应用。学生虽然可以进行模拟操作，但是不能进行现场实践操作感受，在具体操作实践过程中容易因为打刀等情况影响操作质量。在教学内容安排、软件应用以及实际操作等方面还需要教师进行统筹安排，才能更好地借助模拟仿真软件，使数控车实训教学达到事半功倍的效果。

三、小结

总之，在数控车实训教学中，模拟仿真软件的应用一定程度上克服了传统实训教学模式存在的弊端，有助于提高教学成效。但是软件的应用对学生的基础功底要求较高，所以教师需要加强对学生基础知识的指导，引导学生掌握基本技能以及软件应用的具体操作方法，还要根据模拟应用情况注重实习体验，才能更好地提高整体操作技能。软件中所应用的刀具应当和实体刀具高度匹配，在软件应用过程中教师要紧密围绕教学目标要求开展针对性教学，逐渐进行引导，提高参数设置的一致性和匹配性，充分发挥模拟仿真软件的功能，更好地为实训教学提供更多的技术支持。

【参考文献】

[1]李昌平，杨扬，丁腾飞.西门子仿真软件在数控机床实践教学中的应用[J].实验室科学，2017（03）：60-64.

[2]马春新.模拟仿真在数控车实训教学中的应用[J].山东工业技术，2017（19）：284.