数控机床仿真系统论文：浅谈数控机床仿真系统在教学中的应用

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1、数控机床仿真系统论文：浅谈数控机床仿真系统在教学中的应用摘要：计算机虚拟技术的发展使得仿真操作称为可能，数控加工仿真系统其以较低的价格、安全的操作环境、良好的扩展性在数控加工技术教学中有着广阔的应用前景。关键词：数控仿真教学0引言随着机械制造业中先进制造技术的发展，数控设备在各个加工制造企业中的应用越来越广泛，企业需要大量的数控设备操作人员。如何尽快培养出满足人才市场需要，具有数控机床编程和操作技能的实用型人才成为了职业教育工作者所必须考虑和研究的问题。数控加工技能的培训不仅需要使学生掌握数控机床编程的技能，还需要在数控机床

2、前能够熟练的操作使用设备。这就要求对教学的方法、手段进行认真的探讨与研究，在教学中使两者有机的结合起来，达到培养出既会编程、又会操作的实用型、技能型人才。1数控机床仿真系统简介随着计算技术的发展，主流的微型计算机系统已经能进行复杂的运算与3d绘图。这促成了虚拟现实技术的普及和发展，出现了各种各样的计算机仿真培训系统、广泛应用于工业生产、设备操控、设备维修等等各个方面。通过计算机软件进行实际设备加工环境及其工作状态的模拟、显示，让受训者置身于接近实际操作的环境中，面对各种可能出现的情况进行操作，参与者可以通过与仿真场景的交互来

3、体验一种接近于真实的场景的感觉。因此能进一步培训操作者的实际工作技能。1.1硬件系统搭建随着计算机的应用的日益普及，计算机硬件生产的规模不断扩大，在计算机硬件价格不断下降的今天，数控仿真系统的硬件搭建变得更加容易实现。大部分数控仿真系统软件对硬件的要求并不是很高，主流配置的普通计算机均能胜任。构建局域网平台更有助于进行教学的演示与学生操作的观察、考核。1.2数控软件实现数控仿真系统软件有国内的宇龙、斯沃、宇航等数控仿真系统软件，国外的有美国cgtech公司的vericut等。数控仿真系统软件一般是通过以下的构建平台来实现：1

4、.2.1nc解释平台接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息。1.2.2nc验证器能够验证nc代码是否符合对应种类的cnc控制器的指令格式规范。1.2.3刀具库刀具库包括一台数控机床所需的刀具，并能自由配置刀具库中的刀具号.从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式。1.2.4仿真平台仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真等。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真。1.2.5计算平台计算平台用来完成仿真系统软件中各种计算，如根据nc代码计算加工零件的几何形状等。1.2.6设

5、计开发平台设计开发平台提供一个面向对象的数控软件库及其开发环境。具有通用接口与其他软件进行数据交换。1.2.7操作运行平台和监控平台在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制虚拟机床。增加虚拟数控机床的真实感。2数控机床仿真系统的在教学培训中的适用性1.1形象生动的教学演示在传统教学方法中，对于数控编程理论课的教学，通过在黑板上绘制图形、讲解运行刀路来解释指令的用途，参数,比较抽象，学生容易有畏难情绪；学习过程比较单调枯燥，学生学习兴趣不大，容易厌烦。采用

6、多媒体手段结合数控机床仿真系统进行数控指令执行结果的演示，可以用预先准备好的程序示例，进行虚拟加工，将指令执行过程形象的展示给学生，便于他们对指令的理解和掌握。鼓励学生动手编写程序，在数控机床仿真系统上运行，进行程序的验证与调试，将枯燥单调的代码通过数控机床仿真系统虚拟加工成形象的工件图形，激发他们对学习的兴趣。2.2经济的数控实训解决方案相比于普通的机床设备而言，数控机床设备的价格要昂贵的多。如果完全依赖数控机床进行实际操作的训练，设备上需要很大的资金的投入。在数控机床教学与培训的过程中，初学者需要大量的编程练习，进行加工

7、训练，若都采用数控机床进行实际的加工来验证程序的合理性，材料以及刀具的正常损耗，也是设备投入后一笔不小的开销。数控机床仿真系统是在通用的微型计算机平台之上，配以相应的数控机床仿真软件来构建的。在微型计算机广泛应用的今天，构建一个数控机床仿真系统的机房是提供多个练习工位比较经济的一个解决方案。2.3适用于初学者的安全的虚拟加工数控机床设备在自动加工的过程中，依靠数控指令来控制各执行机构来完成加工过程。与普通机床设备相比较，操控不那么直接。初学者在对于编程指令和数控机床设备尚不熟悉的情况下，容易发生编程的疏忽、错误，或设备的操作

8、失误，导致刀具或机床的损坏，造成经济上的损失。严重的甚至会造成操作人员的人身伤害。数控机床仿真系统釆用运行于计算机硬件上的仿真软件来对指令进行解释、对加工参数进行运算来虚拟加工的。过程只是显示器上的加工动画，加工中出现的各种问题软件会进行详尽的记录以便查询回溯，不会发生真实的加工事故，造成