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数控仿真在数控专业教学中的应用论文 数控仿真系统在

2019-07-08 出处:网络 整理:zhishizhan.net

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主题:数控仿真在数控专业教学中的应用论文 数控仿真系统在

数控仿真在数控专业教学中的应用论文【1】

摘要:随着数控加工技术的广泛应用,数控机床的编程与操作已成为中专数控专业学生必须掌握的一项技能。

根据中专院校在数控加工教学中存在的投入大、消耗多、成本高的问题提出了数控加工仿真软件,并在教学中逐渐得到了广泛的应用。

关键词:数控教学仿真教学

1.什么是仿真教学

所谓数控加工仿真教学就是模拟实际机床加工环境及其工作状态,应用虚拟现实技术于数控加工操作技能训练中的一种教学。

数控仿真作为一种新兴的教学模式,改变了传统的教学模式,提高了学生的学习兴趣;其次仿真软件的网络功能为师生交流提供了平台;再次仿真软件具备多种数控机床和数控系统,弥补了实训设备的不足,降低了实训成本。

2.仿真教学在数控技术专业教学中的优势

(1)方便了教师授课

实习教学中,如果教师光在课堂上讲解,学生会难以理解,但教师在机床上对学生进行示范时,又很难保证所有的学生能够听清、看清,教学效果往往都不太理想。

而数控仿真软件的互动教学功能使得教师可以在每个学生的屏幕上演示其教学内容,使所有的学生均能清楚地观看并进行模仿,同时教师也可以在自己屏幕上看到每个学生的操作情况,实时了解教学情况并对学生进行指导。

(2)减少设备投入,一对一仿真实习解决实习设备与学生人数不成比例的问题

由于数控设备具备高速、高效、高精度的加工特点,且属于集机电、通讯、传感于一身的智能化产品,这就决定了其高额的成本。

因此,数控专业的实训教学仅依靠购买数控机床则投入过大,若采用数控仿真进行一对一实习教学可以很好的解决这一难题。

(3)提供多种机床多种系统,解决设备型号单一,学生的知识面狭窄等问题

由于数控技术发展迅速,当前数控机床的种类和系统众多,对学校而言不可能将所有系统配齐,这就导致学生所学与工厂所用不符,而数控仿真软件提供了基本涵盖当今我国数控加工中常见的数控机床和主流的数控系统,所以在教学时可根据需要选择相应的机床和系统对学生进行授课,提高学生对不同数控系统及不同数控机床的适应能力,弥补了实习设备型号单一,学生的知识面狭窄等问题。

(4)安全性高,便于学生直观性学习,降低教师工作强度

由于数控加工仿真系统是一种虚拟加工技术,不存在安全问题,所以学生的错误操作也不会损坏机床,更不会造成人身伤害,使学生可以抛开思想包袱大胆地、独立地进行练习。

软件中不仅具有对学生编制的数控程序进行自动检测、具体指出错误原因的功能,还具有在真实设备上无法实现的三维测量功能。

这些功能使得学生可以进行自我学习,自我检测加工零件几何形状的精度,大大降低了教师的工作强度。

(5)可在计算机上完成所编程序的检验,模拟加工,减少实际操作出错的概率,提高加工效率

在实际加工时,一般要反复检查程序,并利用机床的图形模拟校验功能来检验程序的正确性,这就导致占机调试时间过长。

并且图形模拟也无法对刀具的干涉、运动中与夹具的碰撞、工件上一些细小的结构等进行全面真实的反映。

所以在加工之前,可以将程序输入仿真软件,先模拟加工,观察零件的加工过程,并初步检验零件的形状尺寸,最后将正确的程序导入到数控机床中,既可节省时间提高加工效率,又保证了加工的安全性。

(6)实现虚拟加工,减少实训费用

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床,它完全模拟零件的切削过程,能检验指令正确与否,并用三维动画实时模拟显示程序路径和工件图形,从而真实的再现了零件的加工过程,并且在模拟加工过程中不会有机床、刀具、材料的损耗,极大的减小实训费用。

3.与真实机床相比,仿真软件在数控技术专业教学中的不足之处

(1)安全性方面

仿真软件与真实机床相比,安全系数较高,主要由于仿真加工中,不会出现任何事故,使学生容易放松对安全生产的要求,一些严格的操作规程无法得以实施。

如加工过程中不要把头和手随意伸进机床中、加工前关闭机床安全门等,这些环节在仿真时往往都可忽略不计,而对于在练习时出现的撞刀等现象也毫不在意。

如果学生一旦养成这样的不良习惯,将会在实际生产中造成重大损失。

因此,在平时的教学过程中教师应不断强调安全操作,严格要求,并给学生讲解仿真与实操的差别。

(2)产品质量准确性方面

数控加工仿真软件进行编程与操作练习时,比较容易忽视切削用量、刀具的选用,零件的装夹等问题。

而且无法判断工件的表面粗糙度、尺寸精度等。

所以学生在实际机床上加工时也会不自觉的忽略这些重要的部分,从而导致加工的工件无法达到尺寸精度要求,更有甚者发生碰撞等事故。

因此,教师一定应严格要求学生按照实际操作的要求来做,如合理选用刀具及切削用量,正确装夹零件;规范对刀的步骤和动作,让学生从开始就养成正确的习惯,提高产品的准确度。

(3)教学质量方面

仿真加工与实际机床有一定差异,如车刀在数控仿真上加工时,背吃刀量不大于刀刃长度就可以直接切削。

但在实际数控机床上加工,则会受机床、刀具和材料性能的影响,不可能选取太大背吃刀量。

再如切断刀在实际加工中只能用来切槽或者切断加工,而在仿真系统中即使用来车削外圆也不会有错误提示。

这些问题就需要我们在教学过程中反复强调,及时说明软件与机床不符之处,并根据机床的实际情况对学生详细讲解,以免使学生产生误解,影响到将来在机床上的编程与操作,提高教学质量。

总之,在今后的教学中应分配好仿真软件学习和机床操作练习的时间比例。

实习条件较好时,上机操作的时间应占较大比例,因为数控仿真软件的优势体现在入门基础培训上,学生实际操作技能的提高主要还是要依靠上机实际操作练习。

只有在教学中将仿真训练与实践操作训练有机结合,摆正仿真软件在整个专业教学中的位置,才能充分地发挥其作用,才能真正为教学服务。

参考文献:

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