数控仿真技术在职业教育中的发展与应用

作者：林向朋

来源：《科学与财富》2014年第04期

摘要：数控仿真软件的核心是虚拟数控机床，不仅在数控加工过程中为产品设计提供了可制造性的分析，而且在数控系统的学习和培训中，能为学生提供完善的学习方法和学习环境。数控仿真软件模拟零件的加工过程，可以检验各种数控指令是否正确，能提供与真实机床完全相同的操作面板，其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全，它能在职业院校的数控技术教学方面发挥事半功倍的作用，大幅度提高教学效率和质量。

关键词：数控加工仿真技术软件职业教育

数控加工技术是先进的制造技术，各国制造业普遍采用数控技术，以提高制造能力、适应市场力和竞争力。目前机械零件制造复杂程度日益提高，因此对数控程序正确性验证的需求越来越迫切，数控仿真系统利用计算机图形显示技术模拟实际加工过程，是验证数控加工程序正确性的有力工具之一。数控仿真技术，可以模拟机床加工环境及其工作状态，是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训的仿真软件。目前，国内已经出现了多种数控加工仿真软件，并且也运用于数控操作人员培训的教学之中。特别是现在的职业类和技工类学校是培养高素质职业工人的摇篮，利用计算机仿真软件来学习和培训数控技术，不仅可以迅速提高学生的理论、操作水平，而且安全、可靠，培训费用低。

一、数控仿真技术的研究状况

数控机床加工零件是靠数控程序控制完成的，为了防止加工过程中发生干涉或者碰撞，必须确保数控程序的正确性。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，同时增加了产品加工时间。后来又采用轨迹显示法，也有很大的局限性。为此，人们研究能代替试切的计算机仿真方法。现在，仿真技术已成为制造系统设计、分析和运行的重要工具，同时作为生产计划、作业调度和辅助决策工具也得到越来越广泛的应用。现在国内也开发了多种数控仿真软件为一线工人检验程序或者学习数控技术提供帮助，国内很多职业院校在对数控专业学生进行教学的时候也广泛采用数控仿真软件。

二、数控仿真软件与职业教育的结合

在传统职业教育的操作教学中，数控机床编程与操作的训练是在真实的机床上进行。但随着社会对数控人才需求的增加，学习数控技术的学生人数也大幅度增加，问题逐渐突显出来。第一，有限的机床数量无法保证每位学生有足够的上机操作时间；而且，数控机床是高科技产品，种类多、价格高，数控机床的操作训练如果完全靠数控机床进行实作训练，投入成本太高。第二，学生在真实机床上操作具有一定的危险性，特别是初学者，训练中的错误操作经常会导致设备的损坏，甚至引发人身伤害事故。因此，传统的机床操作训练方法效率低、教师工