摘

要

文章针对高职院校传统数控编程课程教学中存在

的问题，阐述了仿真技术在数控编程课程教学中的应用，并指出了不足及解决方案。

关键词仿真技术数控仿真软件数控编程教学应用

A Study on the Application of Simulation Technology to CNC Programming Teaching //Li Sha [1][2]

Abstract Aiming at the problem of the traditional NC program －ming teaching in higher vocational colleges,the article de －scribes the application of simulation technology in the teaching of the NC programming,and points out the deficiencies and so －lutions.

Key words simulation technology;CNC simulation software;CNC programming;teaching;application

Author 's address School of Mechanical and Electrical Engi －neering,Xi 'an University of Architecture and Technology,

710055,Xi 'an,Shaanxi,China [1]；

Shaanxi College of Communica －tion Technology,710018,Xi 'an,Shaanxi,China [2]

近年来，随着数控加工在机械制造中的普及，数控人才出现严重短缺，为了满足人才市场需求，许多高校开设了数控编程课程。数控编程是一门实践性很强的课程，不仅需要理论知识，更多的是实践操作。但是数控设备非常昂贵，一

般院校无力大量购买，很难满足

“一人一机”的数控教学要求；同时，数控编程也是一门对科学思维要求很强的专业课，易使初学者感到抽象、难学。计算机仿真技术的出现，很好地解决了这一难题，因此，在教学中得到广泛应用。

1传统数控教学中存在的问题

1.1学生学习兴趣不浓

传统的数控教学几乎停留在“书本上学操作，黑板上开机器”的模式中，这种教学方法很难让学生理解比较抽象的数控编程，使数控教学变得比较枯燥、乏味，很难调动学生的学习积极性，有很多学生畏难，导致厌学，教学难度非常大。1.2设备不足，系统单一

数控编程较强的实践性，要求大量的实验和实训环节，而数控机床价格昂贵，若要在操作实训中做到一人一机，投入大、消耗多、成本高，部分高职院校或多或少地存在教学设施投入不足的问题。有限的机床数量难以保证每个学生有足够的上机时间，学生的实践环节无法得到保障,进而影响学生实际动手能力。而且数控设备型号多，更新快，导致

教学设备的规格型号过时、

单一，学生的知识面狭窄。1.3师资力量不足

教师的学识水平和实践能力直接关系到学生的质量和特色。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得有点不足。大部分高职院校缺乏动手能力强的数控实践教师。1.4学生及机床的安全难以保证

数控机床是高精度产品，学生在初学时，直接操作机

床，往往会因为操作失误或者程序编制出现错误，导致崩刀、撞刀、工件报废，降低机床加工精度，加速机床报废，甚至造成人身危险。学生也出于担心而不敢放开手脚大胆操作,这样根本就不能达到预期的教学效果。

2仿真技术概述

2.1数控仿真技术

数控仿真技术是虚拟现实技术（简称：VR 技术）在数控

加工中的应用[1]

。是一种由计算机生成的高技术模拟系统，这种技术的特点在于通过计算机产生一种人为虚拟的环境，这种虚拟的环境是由计算机图形构成的三维数字模型，并编制到计算机中去生成一个以视觉感受为主，也包括听觉、触觉的综合可感知的人工环境，从而使得在视觉上产生一种沉浸于这个环境的感觉，可以直接观察、操作、触摸、检

测周围环境及事物的内在变化，并能与之发生

“交互”作用，使人和计算机很好地

“融为一体”，给人一种“身临其境”的感觉。传统的数控加工中，检验数控程序正确性的方法是试切木模、蜡模或塑料模的方法。而在计算机仿真虚拟环境下，利用数控仿真方法进行校验数控代码的正确性，还可以检查加工过程中刀具与工件、机床、夹具之间是否存在干涉(包括碰撞和过切)。加工过程仿真可以比较真实地反映实际的切削加工过程，并且可以立刻进行改正在仿真过程中发现的错误。这种不需要通过数控机床进行试切来检验数控

代码正确性的方法具有快速直观、

省时方便的特点。它既节省了人力和物力，提高了生产效率，又保证了加工质量，适应现代市场对产品开发制造的要求。在现代制造业中得到普遍应用。

2.2数控仿真软件介绍

仿真技术用于产品设计与制造，降低成本，避免新产品开发的风险，在制造业中的价值与日俱增。与此同时它也被应用于培训，用“虚拟设备”来增加员工的操作熟练程度。国内一些高职院校仿照这种培训方式将仿真技术运用于数控操作人才培训的教学之中，因此出现了各种应用于教学的数控仿真软件。

目前适用于高职院校教学的仿真软件越来越多。比较常用的软件有南京宇航和斯沃、北京斐克、广州超软、上海

宇龙等数控仿真软件[2-4]

。这些仿真软件都有以下的优点：

（1）能进行整个加工过程的仿真。包括毛坯定义、刀具安装、工件装夹、基准测量、面板操作、G 代码处理、模拟走刀路线等。

（2）具有丰富的刀具材料库。采用数据库统一管理刀具材料和性能参数库，刀具库含数百种不同材料和形状的车刀、铣刀等各种不同刀具，同时支持用户自定义刀具以及相关特征参数。

（3）配置要求低。只需要仿真软件和配置不是很高的计算机，并能与多种计算机操作系统兼容，操作的安全性很高。

（4）师生互动方便。利用计算机网络可以搭建交流平

（［１］西安建筑科技大学机电工程学院陕西·西安７１００５５；

［２］陕西交通职业技术学院陕西

·西安７１００１８）中图分类号：G420文献标识码：A

文章编号：1672-7894（2012）24-0047-02

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