計算機數控仿真是應用計算機技術對數控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術，是以計算機為平臺在數控仿真加工軟件的支持下進行的。本文選自核心級教育期刊《學習與實踐》中的一篇關于數控仿真的職稱論文范文：基于VNUC數控仿真軟件在教學中的作用。

　　摘要：介紹了VNUC仿真軟件的功能特點，分析了數控仿真軟件在數控教學中的優點，最后根據實例仿真加工簡單的介紹了仿真加工在教學中的使用方法。

　　關鍵詞：數控教學,VNUC,仿真加工

　　1 VNUC數控仿真軟件的簡介

　　目前國內已經出現了各種數控加工仿真教學系統，如北京斐克(VNUC)、上海宇龍和南京宇航等不同數控加工仿真軟件。但結合學校現有的資源，在教學中主要以北京斐克(VNUC)系統為主輔助教學。該軟件由北京市斐克科技有限責任公司和北京聯高軟件開發有限公司依據《全國現代制造技術應用軟件課程遠程培訓》中的教學要求，聯合研制開發的一款基于虛擬現實技術的數控加工技術教學軟件[1]。

　　VNUC包含了常見型號的數控機床，如臥式數控車床、3軸立式數控銑床和3軸立式數控加工中心。該軟件更包含了種類繁多的主流數控系統，如FANUC、GSK、華中HNC、KND和SIEMENS等系統。系統采用數據庫統一管理的刀具材料、特性參數庫, 含數百種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀，同時還支持用戶自定義刀具及相關特性參數。數控車床上的圓柱狀毛坯可以是實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，操作者可以根據實際情況來選擇使用。

　　2 VNUC數控仿真軟件教學中的優點

　　結合我校數控技術這門課程來說，由于學生基礎差，學習被動無興趣等，要在這樣的條件下要培養一個合格的數控技術人才談何容易，這就要求探索出一套適合當前現狀的教學方法。通過一段時間的數控教學，發現數控仿真軟件能在其中顯示出橋梁作用，能使理論和實踐有效的銜接，打破了傳統的數控教學模式，增加了學生動手的機會，提高了操作的熟練程度。因此，把數控仿真軟件用于教學，是解決這一問題的有效途徑[2]。

　　數控機床仿真加工是數控技術課程的輔助教學手段，能充分利用現有資源節省時間降低風險，最大限度為學生提供動手實踐機會，將課本上所學數控加工知識通過仿真加工模擬完成。數控仿真通過不同類型典型零件的模擬加工彌補實踐操作中的種種不足。因此VNUC數控仿真軟件在數控教學中發揮著重要的作用。

　　1)通過情境教學，提高學生學習的主動性、調動學生學習的積極性，培養他們的創新意思。

　　2)可以彌補學校數控設備不足的問題。

　　3)通過在教學過程中利用VNUC數控仿真軟件學習，結合“三本”加強動手能力的特點，充分體現理論指導實踐的理念。通過邊學邊練，讓他們在愉快的氛圍中接受新知識和新技能。

　　4)利用VNUC數控仿真軟件的全面檢測功能，可以設計出實際加工中可能出現的任何問題，讓學生進行思考和解決，從而加深認識在課堂教學中無法達到的效果。

　　3 VNUC數控仿真軟件的零件加工

　　下面通過一個車床的零件加工來反映數控仿真加工在教學中的應用(如圖1所示)。在進行仿真加工教學環節之前一般會完成工藝以及編程等的基礎課程的學習，通過所學知識在進行加工仿真之前應該進行準備工作，根據加工需求，進行工藝分析，編織程序生成NC代碼(根據所輔助課程體系不同，可采用手工編程或利用CAD/CAM軟件自動生成)在預備工作完成之后，利用VNUC進行零件的虛擬加工仿真。仿真加工步驟與實際加工基本相似，教學中可充分利用軟件特點結合實踐達到對學生綜合能力的鍛煉。

　　步驟1：機床、數控系統的選擇(本實例選擇大連機床廠臥式車床，華中世紀星數控系統)。

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

　　步驟3：開起數控系統，回零定義機床坐標原點。(與實際加工中開啟數控機床順序一致，啟動數控系統，設置機床原點)。

　　步驟4：通過VNUC毛坯裝夾面板選擇適當的夾具與裝夾方案(這里取代實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，根據零件的加工工藝，程序中定義刀具編號選擇所需的刀具并且定義好刀具的類型，長度，角度，補償等各個參數。(這里與實際中選擇刀具原理一致，本實例選擇外圓車刀并設置刀具參數)。

　　步驟6： 進行對刀操作。對好所需加工刀具(無論車床銑床對刀方式步驟與實際操作一致)。

　　(1)平端面

　　在手動(jog)狀態下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉。進給速率減慢， +X方向退刀。點擊刀具補償”進入刀偏表1進入坐標系設定補正里面在在X試切長度里面輸入“0”并回車。如圖2所示

　　(2)試切直徑

　　在手動(jog)狀態下，讓刀具靠近毛坯并主軸打開正轉。進給速率減小一點。試切直徑，并+Z方向退刀。主軸停轉，點擊主菜單里面“工具”。點擊測量功能就，把試切直徑測量出來，例如：直徑是68.026。點擊刀具補償”進入刀偏表1進入坐標系設定補正里面在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(等同在實際數控系統中錄入程序)。

　　步驟8：進行自動加工完成零件的仿真過程。如圖4所示仿真加工結果(相當于實際加工中按循環啟動加工零件，這里仿真系統可調節觀看速度大大縮短實際加工時間)

　　在教學過程中，教師可利用計算機網絡教學的優勢，通過教師機演示幫助學生完成這個工作過程，可以做到每個細節的精益求精。對加工中的重點難點可反復演示大大縮短了教學過程。通過軟件自帶錄像功能錄制過程達到鞏固教學效果反復溫習的目的，同時也能增強學生積極性，滿足他們求知的成就感。

　　4 結語

　　VNUC數控加工仿真軟件是利用計算機虛擬動畫技術來模擬實際機床的加工過程，可使用戶既能掌握數控機床加工的基本原理，又能掌握數控機床操作的基本技能。將該軟件應用于教學培訓和實際生產中，可以減少培訓成本，保證生產質量，具有十分重要的意義[3]。總之，合理的將VNUC仿真軟件應用到數控教學中，就能更好地為教學服務，提高教學質量。

　　參考文獻：

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

　　[2]陳國慶,沈先君.數控機床仿真在數控教學中的應用[J].科教文匯,2007,(30)

　　[3]韓偉娜,李欣玉.基于VNUC的虛擬數控機床仿真加工[J].北華航天工業學院學報,2010,20(6)

　　《學習與實踐》是經國家新聞出版署批準，武漢市社會科學院主管主辦的期刊雜志，國際刊號ISSN：1004-0730;國內刊號CN：42-1005/C。

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