數(shù)控仿真技術(shù)實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目的研究與探索

朱建軍+黃何偉+張夷+宋震宇

摘要：隨著數(shù)控仿真技術(shù)的不斷發(fā)展，數(shù)控加工已經(jīng)成為機(jī)械加工領(lǐng)域較為廣泛的技術(shù)形態(tài)。本文研究了數(shù)控加工仿真軟件在數(shù)控機(jī)床教學(xué)的應(yīng)用狀況，如何將數(shù)控技術(shù)仿真軟件應(yīng)用于數(shù)控技術(shù)教學(xué)中，培養(yǎng)學(xué)生的學(xué)習(xí)興趣，加強(qiáng)學(xué)生學(xué)習(xí)的積極性，提高教學(xué)實(shí)效性，結(jié)合數(shù)控編程與加工課程的教學(xué)實(shí)踐，闡述了仿真教學(xué)、理論教學(xué)和實(shí)訓(xùn)教學(xué)的合理安排與有機(jī)結(jié)合問題。

關(guān)鍵詞：數(shù)控仿真技術(shù)；實(shí)訓(xùn)項(xiàng)目；機(jī)械加工；實(shí)踐教學(xué)

中圖分類號：G642.0 文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A 文章編號：1674-9324（2018）01-0108-02

分析數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件在數(shù)控技術(shù)實(shí)踐教學(xué)中的特點(diǎn)，實(shí)現(xiàn)了教學(xué)模式的更新，為數(shù)控技術(shù)“真刀真槍”實(shí)訓(xùn)操作奠定了前期基礎(chǔ)，有利于實(shí)訓(xùn)教學(xué)質(zhì)量的提高和實(shí)訓(xùn)教學(xué)效果的實(shí)現(xiàn)。數(shù)控技術(shù)是機(jī)械制造業(yè)的核心技術(shù)，需要技術(shù)工人進(jìn)行操作，才能保證機(jī)械制造行業(yè)的正常運(yùn)轉(zhuǎn)。職業(yè)技工院校成為培養(yǎng)技術(shù)工人的基地，應(yīng)該根據(jù)市場的需求培養(yǎng)大批優(yōu)秀的技工人員。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件是實(shí)現(xiàn)機(jī)械制造業(yè)的工具，也是學(xué)生掌握和應(yīng)用的難點(diǎn)，該軟件在數(shù)控教學(xué)和數(shù)控鑒定中應(yīng)用存在著許多問題，本文針對以上問題提出了措施，也闡述了數(shù)控加工仿真系統(tǒng)軟件在教學(xué)和鑒定中的應(yīng)用方法，將新的教學(xué)理念、教學(xué)方法和教學(xué)模式應(yīng)用到數(shù)控教學(xué)中。

一、數(shù)控仿真技術(shù)——數(shù)字化工藝管理實(shí)訓(xùn)

1.工藝工單管理實(shí)訓(xùn)。學(xué)生在工藝軟件中提供了豐富的工藝卡片、派工單、任務(wù)單等模版定義工具，可以根據(jù)要求格式自定義各種工藝模版。學(xué)生可以根據(jù)自己的需要定義單元格，智能填寫派工單（任務(wù)單），如果是常用信息是和智能知識庫掛接在一起的。在系統(tǒng)中進(jìn)行派工時可以按照任務(wù)單將生產(chǎn)相關(guān)工序、設(shè)備、零部件、刀量具、材料、質(zhì)檢信息組織起來，然后進(jìn)行派工。

2.編輯自動更新實(shí)訓(xùn)。在工藝軟件中可以通過公共信息來設(shè)置通用組件編輯自動更新，在工藝規(guī)程中各個卡片都需要填寫的單元格，將這些要關(guān)聯(lián)自動更新的單元格列為公共信息，在填寫卡片時，可以一次完成所有卡片中該單元格的填寫或當(dāng)更改一個信息時其他關(guān)聯(lián)信息也同時更改。

3.選擇工單打印實(shí)訓(xùn)。在工藝軟件中對工藝工單等指導(dǎo)文檔不但支持選擇打印，而且還支持拼圖打印、框選打印等多種方式。

二、數(shù)控仿真技術(shù)——數(shù)字化工藝方案實(shí)訓(xùn)

1.工藝圖表軟件實(shí)訓(xùn)。工藝圖表中不僅可以自己定義表格、填寫表格，也可以拷貝粘貼Word、Excel等軟件的數(shù)據(jù)提供各種特殊工程圖形符號的直接填寫。通過繪圖輸出、打印排版及批量打印功能，對填寫的卡片進(jìn)行方便快捷的繪圖輸出。智能雙向關(guān)聯(lián)填寫實(shí)訓(xùn)中，相應(yīng)工序卡片上的相關(guān)內(nèi)容可以雙向自動關(guān)聯(lián)，工序號自動生成和更新。

2.工藝知識庫實(shí)訓(xùn)。豐富專業(yè)的工藝知識庫，可以幫助用戶快速填寫工藝卡片；系統(tǒng)開放的數(shù)據(jù)庫結(jié)構(gòu)，允許用戶自由擴(kuò)充，定制自己的知識庫；將常用的詞語入庫分類，或者選取知識庫的內(nèi)容直接填寫、統(tǒng)計(jì)等輔助功能實(shí)訓(xùn)通過工藝模板的定義，自動生成符合本套工藝規(guī)程的工藝信息并進(jìn)行匯總、計(jì)算。

三、數(shù)控仿真技術(shù)——數(shù)控編程與仿真實(shí)訓(xùn)

1.數(shù)控加工中心自動編程實(shí)訓(xùn)。在制造工程師軟件支持?jǐn)?shù)控銑及加工中心的自動編程，支持多軸加工中心自動編程。多樣化的加工軌跡生成方式可以安排從粗到加工、半精加工、到精加工的加工工藝路線，高效生成刀具軌跡（如下頁圖1）。

擬實(shí)體仿真功能：實(shí)體刀位軌跡動態(tài)仿真功能，可以對加工中心及數(shù)控銑床程序進(jìn)行刀路軌跡和實(shí)體模擬仿真，支持各種G、M代碼（如下頁圖2）。

生成加工工藝單：利用制造工程師還可以自動按加工的先后順序生成加工工藝單。在加工工藝單上有必要的毛胚信息、零件信息、刀具信息、代碼信息等。

通過編程者可以將加工的步驟、刀具、工藝條件進(jìn)行記錄、保存和重用，大幅提高編程效率和編程的自動化程度，共享經(jīng)驗(yàn)豐富的編程者的經(jīng)驗(yàn)和技巧，形成企業(yè)標(biāo)準(zhǔn)化的加工流程（如圖3）。最后通用后置處理，軟件提供的強(qiáng)大的后置處理器，可以對如華中數(shù)控、fanuc、SIEMENS等各種常見系統(tǒng)進(jìn)行后置設(shè)置，按軌跡自動生成G代碼，用戶還可以自定義專用數(shù)控系統(tǒng)的后置處理格式。

2.數(shù)控車自動編程實(shí)訓(xùn)。數(shù)控車軟件是支持?jǐn)?shù)控車機(jī)床自動編程工具，具有功能強(qiáng)大，使用快捷的軌跡生成及通用后置處理功能。該軟件提供了功能強(qiáng)大、使用簡潔的軌跡生成手段，可按加工要求生成各種復(fù)雜圖形的加工軌跡。

3.線切割自動編程實(shí)訓(xùn)。線切割軟件是支持線切割機(jī)床的切割自動編程軟件，提供各種直線、圓弧、自由曲線生成編輯功能，實(shí)現(xiàn)任意復(fù)雜形狀設(shè)計(jì)。并能夠標(biāo)注尺寸，生成工程圖紙。具有齒輪設(shè)計(jì)模塊。自動生成各種復(fù)雜形狀的切割軌跡，支持多次切割，軌跡跳步。能實(shí)現(xiàn)上下異型四軸加工。輸出3B/4B/R3B/ISO各種格式的加工代碼。并支持串、并口、電報(bào)頭、光電口代碼傳輸。另外，還可以讀入掃描圖像文件并進(jìn)行矢量化，得到圖像的邊界輪廓進(jìn)行加工。

四、結(jié)束語

數(shù)控加工實(shí)訓(xùn)環(huán)節(jié)教學(xué)是整個工程訓(xùn)練教學(xué)活動的核心，如何合理地制定實(shí)訓(xùn)計(jì)劃，利用現(xiàn)有條件進(jìn)行實(shí)踐教學(xué)，從提高數(shù)控機(jī)床操作的興趣、實(shí)習(xí)結(jié)合理論、充分利用數(shù)控加工仿真軟件等幾個方面，對數(shù)控實(shí)習(xí)課的教學(xué)方法、教學(xué)過程進(jìn)行安排工作，對提高數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中應(yīng)用效果措施和對策進(jìn)行了探索。

隨著機(jī)械制造技術(shù)的迅猛發(fā)展，數(shù)控加工在現(xiàn)代制造中彰顯出越來越重要的地位。各高校緊扣市場需求，大力發(fā)展數(shù)控加工專業(yè)，為了緩解學(xué)生多、數(shù)控設(shè)備少的矛盾，很多高校利用仿真加工軟件進(jìn)行數(shù)控加工訓(xùn)練操作訓(xùn)練。本文結(jié)合筆者自身教學(xué)多年實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，淺談仿真軟件實(shí)訓(xùn)內(nèi)容在數(shù)控教學(xué)中的應(yīng)用方法和作用，供大家參考研究。

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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