計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控加工操作過(guò)程進(jìn)行模擬仿真的一門新技術(shù)，是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)在數(shù)控仿真加工軟件的支持下進(jìn)行的。本文選自核心級(jí)教育期刊《學(xué)習(xí)與實(shí)踐》中的一篇關(guān)于數(shù)控仿真的職稱論文范文：基于VNUC數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的作用。

　　摘要：介紹了VNUC仿真軟件的功能特點(diǎn)，分析了數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)，最后根據(jù)實(shí)例仿真加工簡(jiǎn)單的介紹了仿真加工在教學(xué)中的使用方法。

　　關(guān)鍵詞：數(shù)控教學(xué),VNUC,仿真加工

　　1 VNUC數(shù)控仿真軟件的簡(jiǎn)介

　　目前國(guó)內(nèi)已經(jīng)出現(xiàn)了各種數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)，如北京斐克(VNUC)、上海宇龍和南京宇航等不同數(shù)控加工仿真軟件。但結(jié)合學(xué)校現(xiàn)有的資源，在教學(xué)中主要以北京斐克(VNUC)系統(tǒng)為主輔助教學(xué)。該軟件由北京市斐克科技有限責(zé)任公司和北京聯(lián)高軟件開(kāi)發(fā)有限公司依據(jù)《全國(guó)現(xiàn)代制造技術(shù)應(yīng)用軟件課程遠(yuǎn)程培訓(xùn)》中的教學(xué)要求，聯(lián)合研制開(kāi)發(fā)的一款基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)軟件[1]。

　　VNUC包含了常見(jiàn)型號(hào)的數(shù)控機(jī)床，如臥式數(shù)控車床、3軸立式數(shù)控銑床和3軸立式數(shù)控加工中心。該軟件更包含了種類繁多的主流數(shù)控系統(tǒng)，如FANUC、GSK、華中HNC、KND和SIEMENS等系統(tǒng)。系統(tǒng)采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理的刀具材料、特性參數(shù)庫(kù), 含數(shù)百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀，同時(shí)還支持用戶自定義刀具及相關(guān)特性參數(shù)。數(shù)控車床上的圓柱狀毛坯可以是實(shí)心棒料和空心套筒兩種，銑床或加工中心的毛坯是可以自行定義大小尺寸的長(zhǎng)方體毛坯。不論車床還是銑床其毛坯材料的種類十分豐富，操作者可以根據(jù)實(shí)際情況來(lái)選擇使用。

　　2 VNUC數(shù)控仿真軟件教學(xué)中的優(yōu)點(diǎn)

　　結(jié)合我校數(shù)控技術(shù)這門課程來(lái)說(shuō)，由于學(xué)生基礎(chǔ)差，學(xué)習(xí)被動(dòng)無(wú)興趣等，要在這樣的條件下要培養(yǎng)一個(gè)合格的數(shù)控技術(shù)人才談何容易，這就要求探索出一套適合當(dāng)前現(xiàn)狀的教學(xué)方法。通過(guò)一段時(shí)間的數(shù)控教學(xué)，發(fā)現(xiàn)數(shù)控仿真軟件能在其中顯示出橋梁作用，能使理論和實(shí)踐有效的銜接，打破了傳統(tǒng)的數(shù)控教學(xué)模式，增加了學(xué)生動(dòng)手的機(jī)會(huì)，提高了操作的熟練程度。因此，把數(shù)控仿真軟件用于教學(xué)，是解決這一問(wèn)題的有效途徑[2]。

　　數(shù)控機(jī)床仿真加工是數(shù)控技術(shù)課程的輔助教學(xué)手段，能充分利用現(xiàn)有資源節(jié)省時(shí)間降低風(fēng)險(xiǎn)，最大限度為學(xué)生提供動(dòng)手實(shí)踐機(jī)會(huì)，將課本上所學(xué)數(shù)控加工知識(shí)通過(guò)仿真加工模擬完成。數(shù)控仿真通過(guò)不同類型典型零件的模擬加工彌補(bǔ)實(shí)踐操作中的種種不足。因此VNUC數(shù)控仿真軟件在數(shù)控教學(xué)中發(fā)揮著重要的作用。

　　1)通過(guò)情境教學(xué)，提高學(xué)生學(xué)習(xí)的主動(dòng)性、調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，培養(yǎng)他們的創(chuàng)新意思。

　　2)可以彌補(bǔ)學(xué)校數(shù)控設(shè)備不足的問(wèn)題。

　　3)通過(guò)在教學(xué)過(guò)程中利用VNUC數(shù)控仿真軟件學(xué)習(xí)，結(jié)合“三本”加強(qiáng)動(dòng)手能力的特點(diǎn)，充分體現(xiàn)理論指導(dǎo)實(shí)踐的理念。通過(guò)邊學(xué)邊練，讓他們?cè)谟淇斓姆諊�中接受新知識(shí)和新技能。

　　4)利用VNUC數(shù)控仿真軟件的全面檢測(cè)功能，可以設(shè)計(jì)出實(shí)際加工中可能出現(xiàn)的任何問(wèn)題，讓學(xué)生進(jìn)行思考和解決，從而加深認(rèn)識(shí)在課堂教學(xué)中無(wú)法達(dá)到的效果。

　　3 VNUC數(shù)控仿真軟件的零件加工

　　下面通過(guò)一個(gè)車床的零件加工來(lái)反映數(shù)控仿真加工在教學(xué)中的應(yīng)用(如圖1所示)。在進(jìn)行仿真加工教學(xué)環(huán)節(jié)之前一般會(huì)完成工藝以及編程等的基礎(chǔ)課程的學(xué)習(xí)，通過(guò)所學(xué)知識(shí)在進(jìn)行加工仿真之前應(yīng)該進(jìn)行準(zhǔn)備工作，根據(jù)加工需求，進(jìn)行工藝分析，編織程序生成NC代碼(根據(jù)所輔助課程體系不同，可采用手工編程或利用CAD/CAM軟件自動(dòng)生成)在預(yù)備工作完成之后，利用VNUC進(jìn)行零件的虛擬加工仿真。仿真加工步驟與實(shí)際加工基本相似，教學(xué)中可充分利用軟件特點(diǎn)結(jié)合實(shí)踐達(dá)到對(duì)學(xué)生綜合能力的鍛煉。

　　步驟1：機(jī)床、數(shù)控系統(tǒng)的選擇(本實(shí)例選擇大連機(jī)床廠臥式車床，華中世紀(jì)星數(shù)控系統(tǒng))。

　　步驟2：設(shè)置毛坯，根據(jù)加工零件的需要設(shè)置毛坯大小并且選擇毛坯的材料。(這里取代實(shí)踐加工中毛坯的選擇，選擇材料45# 鋼，Φ70×270棒料)。

　　步驟3：開(kāi)起數(shù)控系統(tǒng)，回零定義機(jī)床坐標(biāo)原點(diǎn)。(與實(shí)際加工中開(kāi)啟數(shù)控機(jī)床順序一致，啟動(dòng)數(shù)控系統(tǒng)，設(shè)置機(jī)床原點(diǎn))。

　　步驟4：通過(guò)VNUC毛坯裝夾面板選擇適當(dāng)?shù)膴A具與裝夾方案(這里取代實(shí)踐加工中的裝夾步驟，本工件選擇三爪卡盤)。

　　步驟5：切削刀具的選擇，根據(jù)零件的加工工藝，程序中定義刀具編號(hào)選擇所需的刀具并且定義好刀具的類型，長(zhǎng)度，角度，補(bǔ)償?shù)雀鱾�(gè)參數(shù)。(這里與實(shí)際中選擇刀具原理一致，本實(shí)例選擇外圓車刀并設(shè)置刀具參數(shù))。

　　步驟6： 進(jìn)行對(duì)刀操作。對(duì)好所需加工刀具(無(wú)論車床銑床對(duì)刀方式步驟與實(shí)際操作一致)。

　　(1)平端面

　　在手動(dòng)(jog)狀態(tài)下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開(kāi)正轉(zhuǎn)。進(jìn)給速率減慢， +X方向退刀。點(diǎn)擊刀具補(bǔ)償”進(jìn)入刀偏表1進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)定補(bǔ)正里面在在X試切長(zhǎng)度里面輸入“0”并回車。如圖2所示

　　(2)試切直徑

　　在手動(dòng)(jog)狀態(tài)下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開(kāi)正轉(zhuǎn)。進(jìn)給速率減小一點(diǎn)。試切直徑，并+Z方向退刀。主軸停轉(zhuǎn)，點(diǎn)擊主菜單里面“工具”。點(diǎn)擊測(cè)量功能就，把試切直徑測(cè)量出來(lái)，例如：直徑是68.026。點(diǎn)擊刀具補(bǔ)償”進(jìn)入刀偏表1進(jìn)入坐標(biāo)系設(shè)定補(bǔ)正里面在X試切直徑里輸68.026里面并回車。如圖3所示

　　步驟7：加載NC代碼(等同在實(shí)際數(shù)控系統(tǒng)中錄入程序)。

　　步驟8：進(jìn)行自動(dòng)加工完成零件的仿真過(guò)程。如圖4所示仿真加工結(jié)果(相當(dāng)于實(shí)際加工中按循環(huán)啟動(dòng)加工零件，這里仿真系統(tǒng)可調(diào)節(jié)觀看速度大大縮短實(shí)際加工時(shí)間)

　　在教學(xué)過(guò)程中，教師可利用計(jì)算機(jī)網(wǎng)絡(luò)教學(xué)的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)教師機(jī)演示幫助學(xué)生完成這個(gè)工作過(guò)程，可以做到每個(gè)細(xì)節(jié)的精益求精。對(duì)加工中的重點(diǎn)難點(diǎn)可反復(fù)演示大大縮短了教學(xué)過(guò)程。通過(guò)軟件自帶錄像功能錄制過(guò)程達(dá)到鞏固教學(xué)效果反復(fù)溫習(xí)的目的，同時(shí)也能增強(qiáng)學(xué)生積極性，滿足他們求知的成就感。

　　4 結(jié)語(yǔ)

　　VNUC數(shù)控加工仿真軟件是利用計(jì)算機(jī)虛擬動(dòng)畫技術(shù)來(lái)模擬實(shí)際機(jī)床的加工過(guò)程，可使用戶既能掌握數(shù)控機(jī)床加工的基本原理，又能掌握數(shù)控機(jī)床操作的基本技能。將該軟件應(yīng)用于教學(xué)培訓(xùn)和實(shí)際生產(chǎn)中，可以減少培訓(xùn)成本，保證生產(chǎn)質(zhì)量，具有十分重要的意義[3]。總之，合理的將VNUC仿真軟件應(yīng)用到數(shù)控教學(xué)中，就能更好地為教學(xué)服務(wù)，提高教學(xué)質(zhì)量。

　　參考文獻(xiàn)：

　　[1]李芹.基于VNUC數(shù)控仿真軟件下的教學(xué)[J].科技風(fēng),2009,(19)

　　[2]陳國(guó)慶,沈先君.數(shù)控機(jī)床仿真在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用[J].科教文匯,2007,(30)

　　[3]韓偉娜,李欣玉.基于VNUC的虛擬數(shù)控機(jī)床仿真加工[J].北華航天工業(yè)學(xué)院學(xué)報(bào),2010,20(6)

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