数控加工仿真技术精选(九篇)

第1篇：数控加工仿真技术范文

关键词：虚拟数控；加工过程；仿真技术

虚拟数控的加工可以仿真出不同的加工方法与加工过程中应用的材料，而且还可以显示并评价出加工的具体结果，但是与此同时还存在着加工的形式较少及研究的范围有一定的局限性。由于切削的系统是一个较复杂的加工系统，因此，在加工的过程仿真技术还具有一定的不成熟性，也就是在虚拟的数控加工过程中还存在着诸多的问题需要解决。

1.在虚拟数控的加工过程中对仿真技术的主要分类

随着科技的进步，虚拟数控加工技术在制造业加工领域得到了广泛的应用，而仿真过程是虚拟的制造技术最关键的技术和最主要的核心内容。物理的仿真技术与几何的仿真技术是对虚拟数控的研究与探索的最主要的两个方面。

1.1.对物理的仿真技术的解析

物理的仿真技术就是在对制造零部件进行切削加工的过程中，把引起制造零部件物理变化的因素反映到虚拟的制造系统中，在实际的加工过程中，要先预测切削因素的种类，并分析出切削过程中产生的各种参数，且各参数数据间相互耦合。所以，在建模的过程中怎样综合看待数据参数及影响的原因，是在切削的过程中建模的最关键所在。

1.2.几何的仿真技术的解析

在几何的仿真加工过程中，并不考虑切削力与数据参数及别的原因对切削的加工过程的具体影响，只是仿真刀具及机床还有几何体工件的相对的运动，可以检验出出现的碰撞及所有干涉，能够准确的避免费力及耗时的试切的全过程。

图1 虚拟现实系统的构成

2.数控的加工过程中存在的具体问题

切削的加工过程是一个复杂的系统过程，在切削的加工过程中出现的机理研究及探索还没有得到相应的解决措施，致使了在加工仿真技术的过程中依然存在一定的不成熟技术，主要是由于在数控的加工过程中，所使用的不同的加工材料及应用不同的加工手段，而且可以显示出对评价的加工结果，这就直接导致了在虚拟的数控加工过程中出现的相应的局限性。

2.1.仿真的模型具有较差的实用性

现在存在的仿真模型都是在一定的假象下做出的理想型模型，由于在加工的过程中存在着诸多的影响因素，并且对不同的影响因素之间又存在着强耦合的关系，所以，这就要求必须建立健全科学合理的模型加工的过程，以增加实际的系统及仿真的系统之间的饱和程度，这是在仿真模型的加工过程中必须要解决的重要问题所在。

2.2.仿真的模型具有较差的通用性

现在存在的仿真模型一般都是根据具体的工况，根据工件的材料及加工的不同手段、不同的刀具种类及不同的机床种类，在一定的条件下加工完成的模型，因此，这种方式下加工过程的模型就具有较差的通用性，如果这时其中有数据参数需要进行相应的变化，加工的过程中模型就需要在一定程度上做出较大程度的修改。

2.3.模型并没有与几何的仿真技术进行结合

在研究与探索的具体过程中，还存在着较为孤立的研究进程，几何的仿真技术与物理的仿真技术在具体的加工过程中并没有充分的做好结合的工作。同时，还存在着在具体的加工过程中，并没有应用工件的材料，而是纯几何式的加工虚拟环境，现在应用的仿真加工的形式较少，对研究及探索的范围也就比较窄。

3.对总体结构的仿真系统进行解析

数控机床的具体加工系统是由几部分组成，数控机床的加工过程是在代码的带动下对工件实施切削的加工过程，要想完成数控的加工仿真的技术过程，就必须建立健全一套数控机床的几何模型，并在此基础上完善数控机床往运动模型发展的进度，进而完成数控机床加工的过程中仿真技术的应用。

3.1.基本形式在装配模型中的应用

基本形式在装配模型中的具体体现就是层次树的和图，这种基本形式能够清晰表达出装配体具体的组成关联，同时在一定程度上也有利于在进行装配的序列规划过程中的正确求解，但是却存在着不能够较容易的表达出各零件之间的相互配合关系，相反的，图的结构能够更加容易的表达出各个零件之间的相互关系，而且可以提供出装配体的其中一个零件到另一个零件存在的关系及相关的路径，尤其适用于运动链与公差的实施解析，但是却较难表达出各层次间的相互组成关系，而且结构也较复杂，不容易进行维护，在实施操作上也较困难；几何的模型具有与其他系统不同的装配模型需要的要求，可以总体的分为：第一，对装配的几何关系进行的具体描述；第二，装配的拓扑关系的具体描述；第三，对零件的层次性进行结构的解析；几何的模型具有一定程度的层次性，在没有公差配合的情况下，能够采取层次的结构手段。

3.2.完善仿真模型技术的应用

在系统的应用过程中，装配体的表达方式是一棵树的形式，树的相关根节点所表示的就是用户所需要的相应的装配体，零件在树桩的结构中使用的是较低层中的叶结点来进行表达，其中非叶结点的具置不会发生变化，也只有处在一个层次的装置单元会产生约束位置的变化，处在不同层次的装置单元会产生相应的从属关系的变化，这种仿真的模型在一定程度上具有操作简单、方便维护及存储较小的具体特征。

结语：

现代虚拟的仿真技术，在发展的过程中要逐渐的将技术应用到数控的加工过程中，对仿真技术进行不断研究与探索，主要提升数控的加工仿真系统的相关质量，建立健全仿真技术的整体结构，逐渐实现仿真技术手段及方法的多样性应用，以加强模型仿真技术的适应性与可靠性。

参考文献：

[1]刘金环，王占平，李雪薇.数控加工专业课程体系建设方案的研究与实施――技校系列[J].中国科技博览，2009（30）

[2]赵艳丽，仲伟沪，陈福建.浅谈数控加工仿真系统在教学中的应用[J].职业，2012（21）

第2篇：数控加工仿真技术范文

[关键词]计算机仿真系统数控技术实习教学特点现状应用

中图分类号:G43文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120191-01

实习教学是职业教育的主要内容,它体现学生对所学专业的技能训练掌握的程度,技能在职业学校教育中起主导作用,随着数控加工仿真系统的越来越完善,在数控技术实习教学中也发挥着越来越重要的作用。数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与高校(含职业技术学院、中等专业学校、技工学校和职业学校)教学训

练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件,可以满足大批量学生教学需求。

一、计算机数控加工仿真系统的概念

计算机仿真就是借助计算机,利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程,分析复杂的动态对象,仿真是一种有效的方法,可以减少风险,缩短设计和制造的周期,并节约投资。数控加工仿真利用计算机来模拟实际的加工过程,是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的有力工具,以减少工件的试切,提高生产效率。它随着计算机技术的发展而迅速地发展,在仿真中占有越来越重要的地位。

二、计算机数控加工仿真系统的产生

数控机床加工零件是靠数控指令和程序控制完成的。为确保数控程序的正确性,防止加工过程中干涉和碰撞的发生,在实际生产中,常采用试切的方法进行检验,但这种方法费工费料,代价昂贵,使生产成本上升,增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法,即以划针或笔代替刀具,以着色板或纸代替工件来仿真刀具运动轨迹的二维图形,有相当大的局限性。对于工件的三维和多维加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蜡、木料、改性树脂和塑料等)来检验加工的切削轨迹。但是,试切要占用数控机床和加工现场。为此,这些方法都存在弊端,将其不断发展和完善,逐步找到一种能逐步代替试切的计算机仿真方法,并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展,于是计算机数控加工仿真系统的出现成为必然。

三、计算机数控加工仿真系统的使用现状

数控机床的切削加工过程仿真属于几何仿真,既不考虑切削参数、切削力及其它物理因素的影响,只对机床操作全过程和加工运行全环境的仿真,以验证程序的正确性。它可以减少或消除因程序错误而导致的机床损伤、夹具

破坏或刀具折断、零件报废等问题;同时可以减少从产品设计到制造的时间,降低生产成本。

四、计算机数控加工仿真系统在数控实习教学中的应用

数控加工仿真系统已经成为国家职业资格鉴定考试中不可或缺的一部分,从中也可看出仿真系统在数控实习教学中的重要性和普遍性。

1.仿真系统界面完全模拟真实数控机床的控制面板和显示屏幕,真正实现虚拟状态下的真实场景。学生利用该仿真系统进行模拟真实机床的操作,同样会达到操作真实设备和代替实物操作训练的目的,并且安全可靠。由于大部分的实训活动可以在仿真系统中实现,使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入,从而可以加快当前紧缺数控加工操作技术人员的培训速度,也大大减少工件材料和能源的消耗,从而可以降低培训成本。同时,具备多媒体教学特点的动态仿真操作使教学形象生动、内容流畅易懂。互动教学功能使得教师既可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容。教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况,实时了解教学情况。

2.学生可以直观地观看工件的仿真加工过程,熟练掌握机床的操作步骤和加工流程,并能够实现直接测量和检验加工后的工件,完全实现了真实加工再现。

首先,在仿真系统上,可以实现机床的选择、刀具的安装、切削用量的确定及对刀等一系列操作,具备图形模拟演示功能,可以直观地观察刀具和工件的相对运动和加工情况。

同时,在机床运行和加工过程中,能够及时提供程序错误或超行程等报警信息,教师或学生能够根据报警信息进行分析,从而发现故障原因和作出相应的解决措施。

3.计算机数控加工仿真系统提供了一个采用虚拟机床替代真实机床进行实习训练的平台,在降低费用的同时保证实习效果,既讲经济又求实效。

总之,数控技术专业职业能力的培养,要求学生必须进行大量的动手操作训练,而数控设备价格相对昂贵,受资金等各方面条件制约,大部分职业院校很难真正做到满足实践教学的要求。在教学中引入数控加工仿真技术,为解决此类问题开辟了一条蹊径。

参考文献:

[1]宇龙数控仿真系统说明书.

[2]闫杰,《辽宁经济职业技术学院学报》,数控加工仿真系统在专业教学中的应用.

第3篇：数控加工仿真技术范文

（贵州大学，贵州贵阳，550000）

摘要：由于数控技术发展迅速，目前市场上的数控设备型号多样，并且数控系统更新较快，对学校而言不可能将所有系统配齐。这就导致学生所学与工厂所用不符。数控仿真软件在数控技术专业教学中的合理应用，既可以提高数控人才的培养质量和效率，还可以缓解学校的经济压力，但其缺点也不容忽视。只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合，摆正仿真软件在整个专业教学中的位置，才能充分地发挥其作用，才能真正为教学服务。

关键词 ：仿真软件，数控技术，应用

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

数控技术是先进制造技术的核心，世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力、适应市场能力和竞争能力。随着我国加入世贸组织，综合国力进一步增强，我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业中心，进入了一个空前蓬勃发展的新时期，这必然对掌握现代化制造技术的人才、特别对一线数控技术工人形成了巨大的需求。

2 数控技术实践教学现状

基于数控技术在机械制造业的重要性，现在我国很多院校以及职业类学校都开设了数控技术课程。在学校，学生可以通过以下几种途径获得数控技术能力。一是有合适的实习基地，但在目前国内很难有这样的基地，即使有，也只是集中在经济发达地区，且数控系统单一；二是学校从有限的资金投资购买数控机床，加工中心等建设教学实践环境。此类的数控设备价格昂贵，即使学校买回几台，无论在数量上，还是从成本、安全性上考虑，都不大合适学校的普及型教学和实践。因此，如何提高和改善数控技术课程的教学环境，使学生能学有所练，学用结合，是数控技术教学工作面临的一个非常的难题。

职业院校如何更快更好地培养出满足市场需要，掌握数控机床编程、操作与维修等技能的人才，早已是数控教学工作者研究的课题。本文讨论的是采用数控仿真软件将数控教学与实际操作有机地结合起来，提高数控教学水平，培养高素质的应用型技术人才。

3 仿真软件在数控技术专业教学中的优势

（1）减少高额的设备投入，解决实习设备与学生人数不成比例的问题。

由于数控设备属于集机电、通讯、传感于一身的智能化产品，它具备“高速、高效、高精度”的加工特点，这就决定了其高额的成本。因此，数控专业的的实训教学若单单依靠购买数控机床则投入过大，若采用数控仿真进行实习教学可以很好的解决这一难题。

（2）提供多种机床多种系统，解决设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题。

由于数控技术发展迅速，目前市场上的数控设备型号多样，并且数控系统更新较快，对学校而言不可能将所有系统配齐。这就导致学生所学与工厂所用不符。而数控仿真系统则具备“一个软件多种系统”的优势。如上海宇龙仿真软件就拥有FANUC、PA、SIEMENS、华中数控、广州数控、大森数控等多种数控系统，可以实现对车、铣、加工中心等多种型号机床操作过程的仿真，弥补了实习设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题。

（3）实现虚拟加工，减少实训费用。

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，它完全模拟零件的切削过程，能检验指令正确与否，并用三维动画实时模拟显示程序路径和工件图形，从而真实的再现了零件的加工过程，并且在模拟加工过程中不会有机床、刀具、材料的损耗，极大的减小实训费用。

（4）安全性高，便于初学者学习

由于数控加工仿真系统是一种虚拟加工技术，所以学生的错误操作也不会损坏机床，更不会造成人身伤害，使学生可以抛开思想包袱大胆地、独立地进行练习。

（5）可对程序校验、模拟加工，减少占机调试时间，提高加工效率

在实际加工时，一般要反复检查程序，并利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性，这就导致占机调试时间过长。并且图形模拟也无法对刀具的干涉、运动中与夹具的碰撞、工件上一些细小的结构等进行全面真实的反映。所以在加工之前，可以将程序输入仿真软件，先模拟加工，观察零件的加工过程，并初步检验零件的形状尺寸，最后将正确的程序导入到数控机床中，既可节省时间提高加工效率，又保证了加工的安全性。

4 仿真软件在数控技术专业教学中的不足及弥补措施

（1）仿真加工缺乏真实感.学生安全意识淡薄。实际加工中操作人员必须严格按照安全操作规程进行加工，并要求其具备相应的“听辨能力”，能根据机床不同状态下发出的声音及时调整参数，减少机床发生故障和停机的概率。而在仿真中，便无法学习到真正的“听辨能力”，并且一些严格的操作规程也无法得以实施。如加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等，这些环节在仿真时往往都可忽略不计，而对于在练习时出现的撞刀等现象也毫不在意。如果学生的不良习惯一旦养成，会在实际生产中造成重大损失。

（2）工艺参数设置随意，无法保证产品质量。利用数控加工仿真系统进行编程与操作练习时，往往容易忽视切削用量、刀具的选用，零件的装夹等问题。同时仿真软件也无法判断工件的表面粗糙度、矫正尺寸精度等。如果学生在仿真时忽略了这些内容，在实际机床上加工时也会不自觉的忽略这些对数控加工十分重要的部分，从而导致加工的工件无法达到尺寸精度要求，更有甚者发生碰撞等事故。

（3）仿真加工与实际机床有一定差异，易使学生产生错觉，影响教学质量。由于虚拟加工技术起步较晚，现在的仿真软件与实际机床还存在一定差异。如利用车刀在数控仿真系统上加工工件时，只要背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削。而在实际数控机床上加工，则会因为受到机床、刀具和材科等性能的影响，不可能选取太大背吃刀量。再如切断刀在实际加工中只能用来切槽或者切断加工。而在仿真系统中即使用来车削外圆也不会有错误提示。又如实际加工中，G00无法完成工件的切削加工，而在仿真时即使错误的使用G00切削工件，照样可以完成切削而不会报警。

5 结束语

因此，数控仿真软件在数控技术专业教学中的合理应用，既可以提高数控人才的培养质量和效率，还可以缓解学校的经济压力，但其缺点也不容忽视。只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合，摆正仿真软件在整个专业教学中的位置，才能充分地发挥其作用，才能真正为教学服务。

参考文献：

第4篇：数控加工仿真技术范文

数控技术是先进制造技术的核心，世界各国制造业广泛采用数控技术，以提高制造能力、适应市场能力和竞争能力。随着我国加入世贸组织，综合国力进一步增强，我国经济全面与国际接轨，并正在成为全球制造业中心，进入了一个空前蓬勃发展的新时期，这必然对掌握现代化制造技术的人才、特别对一线数控技术工人形成了巨大的需求。

二、数控技术实践教学现状

基于数控技术在机械制造业的重要性，现在我国很多院校以及职业类学校都开设了数控技术课程。在学校，学生可以通过以下几种途径获得数控技术能力。一是有合适的实习基地，但在目前国内很难有这样的基地，即使有，也只是集中在经济发达地区，且数控系统单一；二是学校从有限的资金投资购买数控机床，加工中心等建设教学实践环境。此类的数控设备价格昂贵，即使学校买回几台，无论在数量上，还是从成本、安全性上考虑，都不大合适学校的普及型教学和实践。因此，如何提高和改善数控技术课程的教学环境，使学生能学有所练，学用结合，是数控技术教学工作面临的一个非常的难题。

职业院校如何更快更好地培养出满足市场需要，掌握数控机床编程、操作与维修等技能的人才，早已是数控教学工作者研究的课题。本文讨论的是采用数控仿真软件将数控教学与实际操作有机地结合起来，提高数控教学水平，培养高素质的应用型技术人才。

三、仿真软件在数控技术专业教学中的优势

（1）减少高额的设备投入，解决实习设备与学生人数不成比例的问题

由于数控设备属于集机电、通讯、传感于一身的智能化产品，它具备“高速、高效、高精度”的加工特点，这就决定了其高额的成本。因此，数控专业的的实训教学若单单依靠购买数控机床则投入过大，若采用数控仿真进行实习教学可以很好的解决这一难题。

（2）提供多种机床多种系统，解决设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题

由于数控技术发展迅速，目前市场上的数控设备型号多样，并且数控系统更新较快，对学校而言不可能将所有系统配齐。这就导致学生所学与工厂所用不符。而数控仿真系统则具备“一个软件多种系统”的优势。如上海宇龙仿真软件就拥有FANUC、PA、SIEMENS、华中数控、广州数控、大森数控等多种数控系统，可以实现对车、铣、加工中心等多种型号机床操作过程的仿真，弥补了实习设备型号单一，学生的知识面狭窄等问题。

（3）实现虚拟加工，减少实训费用

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，它完全模拟零件的切削过程，能检验指令正确与否，并用三维动画实时模拟显示程序路径和工件图形，从而真实的再现了零件的加工过程，并且在模拟加工过程中不会有机床、刀具、材料的损耗，极大的减小实训费用。

（4）安全性高，便于初学者学习

由于数控加工仿真系统是一种虚拟加工技术，所以学生的错误操作也不会损坏机床，更不会造成人身伤害，使学生可以抛开思想包袱大胆地、独立地进行练习。

（5）可对程序校验、模拟加工，减少占机调试时间，提高加工效率

在实际加工时，一般要反复检查程序，并利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性，这就导致占机调试时间过长。并且图形模拟也无法对刀具的干涉、运动中与夹具的碰撞、工件上一些细小的结构等进行全面真实的反映。所以在加工之前，可以将程序输入仿真软件，先模拟加工，观察零件的加工过程，并初步检验零件的形状尺寸，最后将正确的程序导入到数控机床中，既可节省时间提高加工效率，又保证了加工的安全性。

四、仿真软件在数控技术专业教学中的不足及弥补措施

（1）仿真加工缺乏真实感.学生安全意识淡薄

实际加工中操作人员必须严格按照安全操作规程进行加工，并要求其具备相应的“听辨能力”，能根据机床不同状态下发出的声音及时调整参数，减少机床发生故障和停机的概率。而在仿真中，便无法学习到真正的“听辨能力”，并且一些严格的操作规程也无法得以实施。如加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等，这些环节在仿真时往往都可忽略不计，而对于在练习时出现的撞刀等现象也毫不在意。如果学生的不良习惯一旦养成，会在实际生产中造成重大损失。

（2）工艺参数设置随意，无法保证产品质量

利用数控加工仿真系统进行编程与操作练习时，往往容易忽视切削用量、刀具的选用，零件的装夹等问题。同时仿真软件也无法判断工件的表面粗糙度、矫正尺寸精度等。如果学生在仿真时忽略了这些内容，在实际机床上加工时也会不自觉的忽略这些对数控加工十分重要的部分，从而导致加工的工件无法达到尺寸精度要求，更有甚者发生碰撞等事故。

（3）仿真加工与实际机床有一定差异，易使学生产生错觉，影响教学质量

由于虚拟加工技术起步较晚，现在的仿真软件与实际机床还存在一定差异。如利用车刀在数控仿真系统上加工工件时，只要背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削。而在实际数控机床上加工，则会因为受到机床、刀具和材科等性能的影响，不可能选取太大背吃刀量。再如切断刀在实际加工中只能用来切槽或者切断加工。而在仿真系统中即使用来车削外圆也不会有错误提示。又如实际加工中，G00无法完成工件的切削加工，而在仿真时即使错误的使用G00切削工件，照样可以完成切削而不会报警。

五、结束语

因此，数控仿真软件在数控技术专业教学中的合理应用，既可以提高数控人才的培养质量和效率，还可以缓解学校的经济压力，但其缺点也不容忽视。只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合，摆正仿真软件在整个专业教学中的位置，才能充分地发挥其作用，才能真正为教学服务。

参考文献：

[1]吴波，伊延吉.仿真软件在数控教学中的应用浅析[J].科技信息，2010（19）

[2]田吉花.数控技术人才的需求状况分析[J].辽宁高职学报，2008（7）

第5篇：数控加工仿真技术范文

一、数控仿真软件简介

数控仿真软件教学，实际上就是利用计算机及其网络技术，进行数控技术培训的一种教学方式。目前，主要是指数控机床仿真软件，如上海宇龙、北京VNUC、南京宇航（斯沃）、韩国金银花、美国vericut等。仿真软件对数控机床操作全过程和加工运行全环境进行仿真，从而进行数控编程的教学，并完成整个加工操作过程的教学，使原来需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能可以在这个虚拟制造环境中实现。软件可以实现对数控铣加工中心和数控车加工全过程的仿真，包括毛坯定义与夹具、刀具定义与选用、零件基准测量和设置、数控程序输入、编辑和调试、加工仿真以及各种错误加检测功能。

二、数控仿真教学的需要

当代机械制造专业的学生迫切希望掌握现代加工技术，而CAD／CAM与模拟仿真技术是相辅相成、缺一不可的。从多年数控大赛的经验来看，整个大赛分理论考试、数控仿真、实践操作加工三块构成，数控仿真技能已是一个考生必备的能力构成部分。另外，有一些省份在进行数控加工技能鉴定考核中，把原来的理论考试改为应用CDM电脑考试平台进行。在这个考试平台中，就是通过仿真加工来考核学员技术。因此，学校为了适应形势发展，必须大力使用仿真教学。

三、数控仿真教学的主要作用

1．降低成本，规避风险

使用仿真软件，大大减少了工件材料和能源的消耗，可以降低教学成本。没有经验的学生直接动手操作机床，风险大，不仅容易造成设备损坏，而且对学生人身安全也存在风险。同时，学生因为操作存在的风险，有可能畏手畏脚，不利于学生对机床的功能做深入了解。

2．三维测量功能

模拟加工，不仅具有对学员编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能，还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。数控仿真最大的优点，就是能够使加工工件呈现三维立体空间的加工过程，并在加工过程中实现自动检测，以判断被加工工件加工的正确性，利于随时进行修改与调整，有效检验程序，大幅度降低避免了机床实际加工中出现的因错误程序而发生的撞刀等安全事故。

3．改变教学模式

仿真软件教学的引入，还改变了传统教学模式，实现了教学的直观性和现代化。在理论课堂上，改变原有的授课内容和方法，将传统的机加工工专业的教学内容加以整合，辅以一系列计算机辅助的多媒体教学手段，可以使学生更生动、直观地学习到相关的知识，提高学生的积极性，激发学生的求知欲，教学效果明显提高。

4．互动教学功能

教师既可以以广播的方式，在每个学生的屏幕上演示其教学内容，也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况，及时了解教学情况，掌控教学进程，有效提高了课堂教学的互动性。

5．软件考试功能

考试功能，不仅记录了考试的最后结果，还把整个操作过程完整记录下来。通过回放功能，可以察看学生考试的操作全过程。

四、仿真软件的网络系统组成

一套完整的仿真系统，包含以下几个功能：授课功能、练习功能、考试功能、DNC功能。

1．授课功能

教师讲授数控基本原理、CAD/CAM软件的使用、数控机床的操作等，学生能够观测教师的演示及讲解。目前较为普遍的是采用投影仪或视频展台等多媒体设备实现这一功能；也可以借助专门的软件来实现。

2．练习功能

对数控机床操作全过程和加工运行全环境进行仿真，从而进行数控编程的教学，并完成整个加工操作过程的教学，使原来需要在数控设备上才能完成的大部分教学，在这个虚拟制造环境中实现。

3．考试功能

考试结束，教师可以查询、回放考生的操作过程，导出程序或项目文件。如果系统设置中选择了自动评分，教师还可以在考试前设置评分标准和标准工件的尺寸，在交卷的同时完成自动阅卷。

4．DNC功能

第6篇：数控加工仿真技术范文

关键词：多媒体；数控仿真系统；数控编程；数控教学

1 多媒体技术和数控仿真系统解决的问题

1.1 多媒体技术应用和解决问题

多媒体是指用计算机交互式地综合处理文本、图像、图形、动画、音频、视频等多种信息，在课堂教学中可引进投影机、幻灯机、录音机和录像机等教学媒体。在职业教育、教学过程中，运用现代的多媒体手段与传统的教育手段的结合，可以更有效地传递教学信息，达到教学目的和要求。学生在学习上更加主动体现在多媒体的交互性。信息媒体的多样性可使原本抽象、枯燥的教学内容更加生动，从而更直观的了解学习内容，增强了学生学习兴趣，在数控教学中使用多媒体，可以极大地提高教育效果和教学水平。通常使用的多媒体设备投影仪、幻灯机和录像机，电脑网络教室等教学媒体。

1.2 数控仿真系统应用

（1）数控仿真技术解决的问题。现代数字控制技术与数控机床给机械制造行业带来了巨大的变化。现在数控技术的应用非常广泛，我院已为社会输送了大批以数控机床编程操作为主的优秀人才。以往的上完《数控编程》课后续就是《数控综合技能训练》，因为本专业学生数量多，编程水平有限，往往实习时在机床上浪费大量的时间进行编程，占用了实操时间，效率低。因为初学者操作失误还会损坏刀具和设备，造成安全事故，使实训工作量增大、加工效率低，实训费用高。这些问题都成了制约教学的效果。数控编程是本专业核心课，要想达到理想的教学和实践效果，使用数控仿真作为辅助教学方法手段，能解决一次性在实训中心的学生多，工作量大、效率低，并且学生初学操作易出错的问题。

（2）数控加工仿真系统教学可实施性。为了迅速提高学生的编程理论水平和数控机床实际操作水平，仿真软件应用能实现虚拟现实技术实现数控加工操作技能培训的效果，利用它进行学习和实训，且经济实用。我院是从国内众多数控加工仿真教学系统中选用的上海宇龙公司的数控仿真正版软件。该仿真软件可以通过真正的三维加工仿真过程使同学亲身体会，并观察仿真加工后的工件，迅速掌握数控机床的操作过程，仿真过程逼真；同学可以在一个窗口观察程序执行仿真时，程序段、坐标值、出错信息及工件与刀具的相对切削过程的真实显示。为了达到的目的，我们可通过仿真软件教学使学生在联系编程是模拟实际机床编程操作加工，真实仿真模拟零件加工，即可大大减少昂贵的数控机床设备投入问题，有提高学生学习编程课的兴趣。该仿真系统具有FANUC、华中、SIEMENS等多个数控仿真系统功能，学生通过在编程理实一体化教室操作仿真软件，在较短的时间内就能学会操作FANUC、华中系统的数控铣、数控加工中心及数控车的编程与操作加工。

（3）数控加工仿真软件的优越性。使用数控加工仿真软件可以帮助更好的学习和复习《数控编程》课程、为后续课程《数控综合技能训练》提供基础。

2 多媒体技术和数控仿真系统在教学中的应用教学效果

2.1 通过项目教学，提高学生学习的兴趣和主观能动性

随着大学的扩招现阶段高职的学生学习能力大幅度下降，所以学习基础差和学习习惯不好，这样就给教师教学带来极大的困难。我院2008年评为示范院校以来，我系教师经过不断的教学改革，使用多种灵活的、先进的教学方法和手段提高学生的学习兴趣。通过多媒体技术和数控仿真系统结合的理实一体化教学，改进后的教学方法不仅激发了学生的好奇心和求知欲，而且增加了感知深度，培养起了学习兴趣，进而提高学习效率。我们职业院校培养学生要具有过硬的操作技能，才能达到岗位能力要求，找到适合的岗位工作。我们尊重教学体系建设，渗透能力训练，将理论知识和实践能力有机结合。以数控仿真软件和多媒体技术应用相结合能较为娴熟地运用行为导向教学方法，在教学过程中真正体现学生为主体突出显示学生动手动脑的能力，使学生从以往的被动学习变为主动学习。通过理实一体化教学，即可培养学生的的分析问题及解决问题的能力，也可大大提高了学习兴趣和主观能动性。

2.2 加强理实一体化教学，提高学生的自学能力

数控编程理实一体化教学过程中教师应重视应用多媒体技术和数控加工仿真系统来实施的理论和实践教学效果，为发挥教师在教学中的引导作用，在教学中实施原先的一只粉笔一块黑板的常规教学方法，改为使多媒体技术和数控仿真系统结合应用的教学手段实现互动教学。大大提高学生自学和沟通能力，发挥了多媒体和数控仿真系统在编程理实一体化教学的作用。新的教学方法使教师重点解决编程方法、简单数控加工工艺安排方面的问题，而在数控编程理实一体化教学中，可以利用仿真系统解决解决不同系统、机床程序校验及操作问题，加深理论教学中学过的机床选用、刀具选择、切削用量的选择等方面的相关知识。

2.3 运用多媒体技术和数控仿真系统，增大数控编程教学中知识的信息、容量，具有省时、省力的优势

在数控编程课堂教学中进行知识总结和巩固训练等活动，传统的教学因学时短复笼统，总结的知识不全面，学生掌握的不好。通常我们把学习的课程内容和训练的知识通过课件的体现，在投影上播放，即加强了训练密度，提高效率，又能减轻师生教学负担。多媒体教学还能适应学生知识程度高低不平的问题，便于为基础差的学生课下复习本次课程知识，进度快的同学更快的掌握本次课程知识或预习下一个学习内容，达到本课程的教学目的和要求。

2.4 科学合理安排教学内容，提高学生的就业能力

（下转第188页）

（上接第181页）

在数控编程课教学过程中，我们主要教授的编程指令是企业上最常用并易学习的FANUC、华中系统的编程方法知识和数控操作加工应用，学生能很快熟练掌握、并灵活应用；等学生初步掌握编程知识后讲解SIEMENS系统的常用的一些编程与操作方法，数控仿真软件上讲解不同操作面板在加工中的功能键使用方法。提升学生的基本编程知识，并提高学生对不同操作系统、面板的编程与数控操作能力。2.5实时考核反馈，提高学生的学习意识和自觉性。

每一次课程安排一次训练课题，比使用理实一体的教学方法实现教学内容，使每次项目都有一个考核，具有较强的目的性。通过对学生考核评价击破各个知识点，掌握全面编程知识，通过考核评价还可以提高学生的学习意识、学习热情、学习自觉性和自信心；通过考核评价结果的反馈也能使教师适时的调整教学，有针对性地讲解共性问题和个别问题，做到有的放矢。

2.6 提高教学效率，节约教学成本

使用多媒体技术和数控加工仿真系统结合教学法运用到数控编程教学中，即可解决授课班级多，又可解决机床少问题。教学中把引入仿真系统可避免因初学者误操作造成价格昂贵的数控机床的损坏，增加学生在教学过程中感受仿真数控机床操作过程中如临现场的真实感。当授课学生增多时，为了每位同学有足够的仿真实践机会，只需通配置大量计算机终端，可彻底解决了数控机床数量不足的难题。同学们在学习过程中即掌握数控编程课中各种编程指令知识，又能够让很快的熟悉和了解数控操作加工的工作过程，掌握各种数控机床的操作方法，为后续课程数控综合技能训练做好准备。这种理实一体的教学方法和手段使学生独立地对数控编程知识进行学习、练习和复习，这样在后续数控综合技能训练在实际机床上操作时，节约工件材料和刀具的消耗，节约了教学成本，提高了教学质量。

2.7 提高教师的教学质量和教学效果

传统的编程课是上课时教师一味的灌输编程知识，学生只是听课，但做不到及时掌握编程知识。期末终期考核时，试卷中程序的繁重批阅更是让数控教师头昏眼花，因编程针对个人的差别性，比如：每个学生掌握知识的程度不同，有的同学会使用固定循环编程，有的同学会使用用子程序编程，造成教师批改试卷工作量达的问题。应用了多媒体技术和数控仿真系统教学以后，教学变得更加生动、具体、形象，提高了学生的学习兴趣，教学效果明显得到提高，并能自我评价或互相评价工零件的几何形状精度，对学生操作能力和培训起到了极大的提高和加强作用。我们采用项目考核，每次的教学项目都可通过仿真软件直观看到最终工件的形状，在屏幕观察刀具运动轨迹和坐标变化，及时发现数控编程和工艺是否存在问题，真正达到了课程考核的效果，提高了教学质量。

3 结束语

我院在2008年开始示范院校课程建设，在数控编教学中使用多媒体技术和数控仿真系统，并在学习数控编程知识时使用理实一体化的教学方法和手段，使课堂的教学由教师的满堂灌变成以学生为主体的教学后，既提高学生的自学能力和学习兴趣，又使教学效果明显得到提高。示范课程建设教学经验来看，多媒体技术和数控仿真系统已成为数控编程教学中一种不可或缺的重要方法手段。

参考文献：

[1]曾小惠，吴明华，潘铁虹.在线数控加工仿真教学系统的实现[D].1998.

[2]王晓楠，王仲海.虚拟现实技术及其应用[Z].2002.

[3]上海宇龙仿真系统操作说明书[S].

第7篇：数控加工仿真技术范文

关键词：模拟仿真软件 实习教学 技工教育

一、数控加工专业实习教学现状

近年来，数控加工在机械领域占有的比例越来越高，数控技术是以自动化技术、信息技术、计算机技术为主的先进的制造技术，目前得到了大力发展。但是，由于数控加工设备和工具价格较高，使用维护费用也比较高，这对于资金缺乏的技工院校来说，想要参照传统的实习模式进行教学，如每个学生一个实习工位、配备充足的实习材料等，对大多数技工院校是不现实的。

由于技工院校学生文化素质低，怕由于操作不当引起设备故障，学校会想多种办法，比如学生的工艺时间增加，减少实习时间，高消耗或复杂零件的课题不开或少开，或者材料重复利用等等，这样的方法如何能培养出合格的数控技术应用型人才？

技工院校的实习教学过程必须由传统实习内容，向新技术新工艺实习内容转变，这对技工院校、实习指导教师也提出了新的要求。然而，伴随着数控机床的仿真技术的日益提高和计算机应用的普及，我们发现数控仿真软件在实习教学中能使理论和实践有效的连接，并且培养了学生的动手能力。仿真软件在实习教学过程中起到了很重要的桥梁作用，完善了实习教学效果，调动了学生的学习积极性，而且降低了实习费用。

二、数控模拟仿真软件在数控实习教学中运用的优点

1.弥补教学设备不足，降低学校投资费用

如果按照普通实习教学要求，每个实习岗位安排2个学生，要满足40人的数控车工实习，必须要提供20台数控车床的实习场地，按10万元/台数控车床计算，需要200万元设备投资费用。

如果结合模拟仿真进行实习教学，有40台计算机和6台数控车床，同样也能满足教学需要，费用若按0.4万元/每台计算机（含应用软件费用），则只需16万元，再加上6台数控车床，共计费用76万元。并且保证一人一个工位，学生的动手时间也多了一倍。

2.授课方式直观，提高教学效果

由于学生文化程度低，教师在课堂上的讲解，大部分学生难以理解。因此，有很多的授课内容需要教师在数控机床上进行示范操作，示范过程中可能会出现部分学生因听不清、看不清而存在厌学、不学现象。

使用数控加工仿真教学可以使数控机床的操作方法（如机床的开启、回零、对刀、程序的输入和校验、工件的加工过程等）通过计算机显示器清楚地呈现在学生面前，并且能多次讲解、演示，教师也可以通过总机的显示器看到每位学生的真实操作情况，及时掌握教学情况，有针对性地对学生进行指导。

3.提高教学效率、减少出错概率

在实际操作训练中，学生在数控机床上输完程序后，要利用“图形模拟校验功能”来校验程序是否正确，每位学生占用机床时间较长。由于图形校验只能看到加工零件的大致轮廓，若程序中存在一些细小的错误，是判断不出来的，这会影响加工工件的质量。

如果在实际操作之前，学生在数控仿真系统上输入程序、校验，并检查加工的零件是否合格。实际操作时可直接将正确的程序通过数据线传输到数控机床中进行真实加工，这既提高了加工安全性，又节省了加工时间。

4.具备多样化的数控系统及车床

目前数控机床的系统、种类、生产厂家众多，不同系统、型号的数控机床操作面板、方法是不一样的。数控仿真软件提供了目前我国在数控加工中常用的数控机床和数控系统，教学时，可根据需要选择不同系统、不同型号的数控机床进行教学或演示，拓宽学生的知识面。

三、数控仿真软件在实习教学中运用存在的不足

1.真实性差

在模拟的数控仿真系统中进行加工，学生可能对基本的金属材料性能特点、刀具角度刃磨、刀具和材料的匹配等都不了解，尽管能获得成功，但是在实际加工过程中，还会存在这样那样的问题。

所以，仿真操作只能用于提高编程练习、工件的加工过程和工艺制定过程。实际操作训练中只有动手操作，才能提高操作的熟练程度。

2.综合实践性差

由于仿真软件自身的特点，在实习过程中只能作为提高实习效率，缩短实习时间，降低实习成本的辅助手段。要想培养车间的一线技术工人，除掌握基本技能操作外，还要学习数控加工工艺。例如加工路线的优选，车刀的选择，编程软件的使用，数控机床的结构、维护方法等等。

总之，在以“技能操作”为核心的实习教学中，运用数控仿真软件有利于提高学生的学习兴趣和综合能力，能增强创新意识和激发独立思考的能力，但是传统的实习教学模式，仍然是技工院校培养学生提高实际操作能力的基础。在新的形势下，只有将二者完美结合，才能培养出合格的对社会、企业有用的技能人才。

参考文献：

第8篇：数控加工仿真技术范文

数控仿真系统实际上是指在计算机技术和虚拟现实技术发展的基础上发展而成的仿真软件，它是以计算机为平台在数控仿真加工软件的支持下进行的，这些软件通常都具有数控加工过程的三维显示和模拟真实机床的仿真操作。很大程度上可以帮助中职学校学生学习数控知识，进行虚拟的实践操作，帮助中职学校学生更有效的掌握所学的相关知识和原理，对数控加工建立感性认识，反复动手进行操作，做到一人一机，实现培养高素质高技能实用型人才的目的。

1 中职学校数控教学中运用数控仿真系统的优点

1.1 安全便捷

数控机床是在计算机和虚拟现实技术基础上发展的，具有操作简单，安全易上手等优势。现阶段我们达不到一人一机的教学条件，在教学中使用数控仿真系统可以有效地解决此问题，而且在模拟机床操作中学生能接触其他更多的型号；数控仿真系统可以模拟机床操作的全过程，甚至是错误的操作方式，这可以帮助学生解决在实际操作中出现故障应对的方法，使学生对操控机床有了进一步了解。此外，中职学校学生进行初次操作，尽管有专业老师指导，难免也会出现技术失误，出现安全问题。数控仿真系统（图1）在进行实践操作时相对来说安全性能较高，减少了教学事故发生，对广大中职学校师生来说，在教学中使用数控仿真系统，可以降低教学难度，增进学习兴趣，减少安全问题，实现教学多元化，帮助学生全面掌握相关的操作方法。

1.2 提升教学效果，培养学生兴趣

在中职学校教学中，通常是以传统的板书方式向学生介绍数控机床的操作方法和按钮的作用，这种教学方法不仅乏味枯燥，而且也由于操作理论知识十分抽象，很难让学生了解相关内容，难以激发起学生们的学习兴趣。在教学中使用数控仿真系统可以做到理论和实践的结合，教师可以使用数控仿真系统讲解相关的理论知识，加深学生对各个指令和操作过程的印象，学生可以通过电脑上看到教学中演示的内容，并进行相关操作，老师也可以根据学生的模拟操作中失误和不足做出相关指导，这种运用数控仿真系统可以使教学做到理论和现实结合，培养师生之间的感情，增进学习兴趣和热情，提升教学效果，为学生未来操作机器做下准备。

2 数控仿真系统不足与实际的应用措施

目前，在中职学校数控教学中应用数控仿真技术的?^程中，依然存在着不完善的地方，因此，需要结合问题进行详细的分析，并且采取针对性的应用措施，将数控仿真系统的优势发挥出来，使其更好为教学所用，提高教学的质量。

2.1 系统不完善

虽然计算机技术和虚拟现实技术发展迅速，但是目前来看数据仿真还是有不完善的地方，例如在数据模拟的实践操作中有些指令无法实现或者有时会出现错误的指令对教学效果产生消极的影响，使学生对机床操作过程更加迷茫，因此我们必须不断完善数据仿真系统。此外，在教学过多使用数据仿真系统中也会产生弊端，如果过度依赖数控仿真系统，从而忽略了实际机床操作，那么学生们的实践操作水平就得不到真正的提高，我们在实际教学中要注意数控仿真系统和实际机床操作交替使用，不要过多考虑由于使用机床次数较多造成机器损坏，增加维修成本等这些问题。只有在教学中做到理论和实践结合，才能让学生对操作机床有更深刻的认识。

2.2 数控仿真系统与实际机床的差距

数控仿真系统可以模拟操作过程帮助学生更好掌握机床操作技术，但是不得不承认的是数控仿真系统模拟程度不是很高，与现实的实际机床还是存在差距，不能很好的模拟操作全过程，无法使学生真正的感受到实际操作效果。对数控仿真模拟中出现的安全问题并不十分在乎，这极有可能在将来的实际操作中带来严重失误。因此我们要做的就是进一步完善数据仿真系统，并且加强与相关企业的合作，从而实现理论与实践的相结合，将数控仿真系统的作用最大程度的发挥出来，以提高中职学校数控教学的质量，提高学生的专业素质和专业水平，实现学生长远发展。

第9篇：数控加工仿真技术范文

【关键词】数控仿真软件，教学，应用

一、引言

随着现代科学技术的发展，企业数控机床利用率的大幅度提高，数控设备在生产加工的各个领域得到了越来越广泛的应用。因此，培养一大批数控技术高级应用型人才，是我国振兴机械工业的关键。由于数控机床价格昂贵，学校如果要建立机床类型齐、系统全的实训基地，多则达百万甚至千万。所以探索一种新的数控实训教学方法早已是数控专业教师研究的课题。把数控加工仿真软件与实际机床操作有机结合起来，是解决这一难题的有效途径。

二、传统数控实训存在的问题

（1）设备不足，工位短缺，系统单一。数控机床实训与其他专业实训相比具有特殊性，数控机床价格昂贵。一台经济型数控车床售价在12万左右，很多学校一台机床实训人数在10人以上，大部分同学只能在机床旁边看，没有充足的时间来动手，实训效果差，且机床系统单一。

（2）学生及机床的安全难以保证。数控机床是一种昂贵的机电一体化的新型设备，在实训过程中，初学者往往会因为操作失误或者程序编制出现错误，而导致崩刀、撞刀、工件报废、损伤机床，甚至对学生人身造成伤害，机床的精度严重受到影响。

（3）教学成本高。一节实训课下来，实习材料费、机床保养费、设备维护费、刀量具费用、机床磨损等一系列费用，相对传统理论课是一笔相当大的费用。

（4）缺乏动手能力强的教师。高校教师具有非常丰富的理论教学经验，但他们对机床的性能、切削参数的设置、磨刀等现场加工的经验就显的有点不足。为保证实习的安全，两个实习工位必须安排一位教师，这就需要大量的实习指导教师。

三、数控加工仿真软件在数控实习教学中的具体应用

数控加工仿真软件是为学校实训教学的需求而开发的一种机床控制虚拟仿真系统，应用计算机虚拟技术对数控机床整个操作加工过程用三维或者二维图形的方式演示出来。与实际机床的真实情况完全一样。

鉴于数控仿真软件在数控实训教学中有着积极的作用，鹰潭职业技术学院2011年新建数控仿真实验室，购置40个节点的数控宇龙仿真软件，该软件经过一个学期的使用，实践证明，合理使用仿真软件进行教学是非常经济有效的。作用表现在以下几个方面。

1、增加实习操作工位，弥补机床不足、系统单一。以鹰潭职业技术学院为例，学校2008年始建数控实训基地，基地加工型设备有：11台数控车床，9台数控铣床，1台加工中心，当时花费近400万元，三年制高职数控技术与应用专业每届有3个班，共180余人，加上机电、模具专业也要参加数控实训，共10个班，近550人。实习工位严重不足，实习时间难以保证，严重影响实训教学效果。2011年数控仿真实训室建立后，每个学生能操作一台电脑，可以有充足的时间来进行模拟操作、熟悉机床、加工零件，一套仿真软件有FANUC、西门子、华中、广州数控等多种系统，学生又能在掌握一种系统的前提下熟悉其他系统。

2、操作安全。数控加工仿真系统采用虚拟技术，学生在计算机上模拟操作机床，出现编程错误、操作失误，也不会损坏工具、机床，更不会危害到同学们的人身安全，学生可以大胆尝试，吸取大量的经验和教训，减少实习初期的畏惧心理。依据软件出现的报警提示，改正错误，从而提高实训效率。

3、节约教学成本。节约了实训过程中的材料费、机床保养费、设备维护费、刀量具费用等。数控仿真中，虚拟毛坯、虚拟刀具、虚拟机床、虚拟加工、虚拟切削等等，极大地降低了实训的消耗，节约了实习成本。

4、弥补师资不足。在机床上实训，一位教师仅能照看到2-3台机床上的学生，照顾一台机床的时候，还要担心其他机床的安全问题。而且现场讲课噪声大，同样的问题需要重复讲，效率不高，而在仿真实验室，仅需要一名教师就可以指导40余名学生进行仿真学习，且不用担心出现安全问题。

因此，在数控教学中，仿真软件的应用充分发挥其优势，科学、有效的探索出一种新型的数控实训模式，是非常有必要的。

参考文献：

[1]阳涛，数控仿真软件在教学中的应用 现代制造技术与设备2011第2期

[2]吴明明，数控仿真软件在教学中的点点思考 现代企业教育 2009，（2）：80―81