張倩穎

摘 要：隨著近些年數控行業(yè)的發(fā)展，數控仿真考試也正在如火如荼的向前發(fā)展，數控技能仿真作為考試的成績評定的基礎以及數控職業(yè)資格考試的主要內容，在進行數控機床教學過程中，運用數控技能仿真軟件可以大大提高了學習效率和質量，為數控的教學模式帶來了新的希望。結合數控仿真軟件的功能與應用，并舉例典型事件將應用于教學考試中的數控加工仿真軟件的結合在一起淺談數控技能仿真考試。

關鍵詞：數控技能 仿真 考試 仿真軟件

中圖分類號：G712.4；TG659-4 文獻標識碼：A 文章編號：1674-098X（2015）08（c）-0177-02

目前近些年數控機床行業(yè)在企業(yè)中的應用范圍和概率的幅度都大大提高了，對于此項目數控技能型的人才非常空缺的情況日復一日的嚴重。而且數控機床設備的價格還比較昂貴，更新更是比較快，大多數院校在此方面想要大力發(fā)展和培養(yǎng)可塑性人才會很多方面考慮到資金和設備防止場地的諸多限制，院校對于設備的購置也會受到限制，這些都會影響學生的實訓的效果。所以對數控仿真的軟件的投資較少、更新又非?？臁⑿Ч惨容^好的教學實訓模式也是以后發(fā)展的趨勢。所以我校也對此加大了重視并將其放到了日常教學中，并將數控技能仿真作為考試的鑒定必考項目。

1 數控技能仿真考試

數控仿真考試是利用數控仿真的軟件用計算機上操作機床進行模擬，再自己軟件的圖紙的要求對程序進行編制和加工的一種考試方式。數控技能面對生產過程的實際機床仿真操作，對其過程進行加工可以利用三維動態(tài)圖像將其逼真再現，使得每位學生對數控技能建立有一個比較感性的認識，手動反復操作數控機床加工，可以有效解除了因數控設備額比較高和它具有的一定危險性，大大降低了每個學生一人一機的問題的難度，這培養(yǎng)實用性技能綜合人才可以熟練掌握其使用數控加工的技術起到了不可忽略的重要作用以及影響。數控仿真的加工則是運用數控仿真加工的軟件為基礎，計算機作為其平臺等為支持進行的加工過程。目前我國國內主要以北京斐克、南京宇航和上海宇龍等數控加工仿真軟件為主流。這些主要相似點是都是在數控加工過程中運用了三維立體圖像顯示和真實機床的模擬仿真操作方法，對其諸多方面進行研究探討。

1.1 環(huán)境

要對數控技能進行相應考核，首先就要具有考試的場所?？紙龅脑O置不但要以考核人員的數目為依據再做決定，還要在考場上考慮到考核結果的公正公開性，要設置相應的教師使用的機床，以及學生考試所用的標準考核機床。因為數控技能仿真特別是在加工過程和數控機床中心的運算量是非常大的，這就要在考試的計算機配備就要選用CPU在2.0以上，1個G的內存，64M以上的顯卡，這樣可以使得學生在進行數控技能仿真考試的過程中不出現死機的情況，最佳的是將系統(tǒng)還成XP系統(tǒng)并安裝。

1.2 網絡連接

網絡的連接主要是在教師的計算機和外界的網絡相互連接，用來接受以及上傳數控技能仿真考試的數據和資料。教師所用的機子還要與學生考試的機子相連接保持通暢，建立合理的安全的局部網絡結構，方便教師接收相關數據和資料以及觀察學生考試時的情況等。還要做好網絡連接的相關安全問題，防止出現黑客侵入數據丟失等現象出現。

1.3 數控仿真軟件

參加了網絡的數控仿真考試就要安裝其要使用的考試軟件，要分別在教師用的和學生用的區(qū)別開安裝不同使用版本，例如在性能最高的計算機上安裝教師版本，其余的副機上安裝學生使用的學生版本；在這一點上需要我們注意的是兩者之間的版本要大體保持一致，而且軟件還要跟隨著時代的進步進行著不斷的更新和升級。

1.4 數控仿真技能的應用

在教師應用的計算機上安裝考試鎖，在進入數控仿真技能考試的系統(tǒng)時要首先選擇考點服務器的設置，將自己院校的名稱、考點編號進行數控仿真技能的考核網址，輸入自己的密碼。將自己的計算機設計安裝好，在運行考試系統(tǒng)，輸入自己的賬戶名稱和密碼，在對每個考生的信息進行錄入，分別在學生計算機上設置自己的IP地址，不可重復，建立起安全的區(qū)域網絡。在考試前都可以通過這個系統(tǒng)分別進行準考證的打印，在考試時可以有效對考試過程進行監(jiān)控和解決考試中遇到的突發(fā)狀況，在考試結束后可以對考生的信息進行整合在分析分類，對考核結果進行判定及保存。在資料存檔后再上傳給相應的企業(yè)，在這里需要特別注意，再等待實訓的考試成績就要及時在管理考生的系統(tǒng)中將學生的考試成績錄入在機床操作成績等級的表格中，并上傳到相合作的企業(yè)系統(tǒng)中完成最后的收卷過程，由此企業(yè)再通過網絡網頁進行考試成績結果的公布。

2 數控仿真軟件在教學中應用的優(yōu)點

2.1 科學配備數控機床設備和安排實習的多樣性

數控技術，它作為一項實踐性很高的一門課程，實習環(huán)境的優(yōu)劣也會對數控教學產生影響。良好的操作實訓環(huán)境會高效率的完成其操作過程，但在實習設備的配備上會面對很多問題，最為新興的高科技產品最主要的問題就是價格昂貴，一臺數控設備少則十多萬多達要上百萬。每個班級的學生數量平均要有四五十人，要想做到一人一機就會非常困難，機床配備的短缺會使得學生們的練習量降低。在對數控機床的數量和安全性的角度考慮，會比較不適合在學生之間普及進行相應的實訓和教學。若是在學校內數控機床仿真技能的培訓完全按照實際操作進行，就要引進相當足量的設備供應學生實訓，一般院校對于這樣巨大的資金、消耗成本都很高這樣的投入都會明顯吃不消，而數控加工仿真軟件的出現和有效運用將會作為解決此問題的最佳方法。它可以把設備需要量大且價格昂貴的問題解決，也將學生實訓操作時間大大延長，對于初學者來說又是解決對數控機床系統(tǒng)控制面板比較陌生而引發(fā)的安全問題的最佳方法，又從根本上增強了學生對數控操作和面板的控制能力及其熟悉程度，讓學生放心地根據仿真軟件對編程程序進行核實，對實訓內容的安排可以做到多樣化，使得實訓操作教學變的更加生動形象有效提高了學生的學習興趣甚至加強了編程的能力，從而實現了數控機床技能教學投資少效果好的教學模式，將會發(fā)展為一種經濟實用，安全可靠功能齊全的輔助教學工具。

2.2 提高對數控機床操作的效果

在對數控技能教學時候，它具有的主要理論知識就是數控機床的編程和加工問題，加工課程單純靠著理論來支持就會顯得非常抽象而不具體，就會忽略本身的實際操作性。比如在對刀的過程中，單純運用課本的知識來講解學生們大多會趕到枯燥無味還會趕到思想上的疲乏，不能夠很好的理解。若是在這里合理的使用數控技能仿真軟件，通過演示操作過程再一同進行講解，不但做到了實際和理論知識相結合完成了同步教學，在教學上是一個重大突破，不但改善了教學模式單一化將抽象的理論知識通過數控仿真軟件得以形象具體化，還將教學的效率和質量都大大提高了。

3 在教學中應用數控方針軟件的方法

3.1 合理使用仿真軟件，使其在教學中發(fā)揮作用

對于數控操作中在教學中最重要的是其編程和使用的問題要解決，這也是后續(xù)工作中對于學生們需要訓練的重要項目內容。學生通過學習使用數控技能仿真軟件進行程序的輸入、運行以及校驗過程等訓練，學生還可以同時掌握以及了解不同的數控加工技能系統(tǒng)、不同的機床設備的操作方式。在使用了數控仿真加工的軟件，不僅讓學生在更短的時間里更快更好的學習掌握了專業(yè)知識技能，還培養(yǎng)了學生自主創(chuàng)新和獨立解決問題的能力。

3.2 在實訓中使用數控技能仿真軟件

在學習使用數控加工仿真軟件時學生都是在學習了專門的基礎理論知識，再去認識了解其軟件并通過專業(yè)的實訓教學來完成的。仿真教學考試的目的是充分利用現有的資源，培養(yǎng)學生實際操作的技能技巧并對其一階段的結果進行考核。怎樣在教學過程中運用好數控加工仿真軟件系統(tǒng)，發(fā)揮最好效果，應從以下幾點方面去考慮問題并解決。

3.2.1 數控教學第一階段

在教學任務的第一階段，都是要把理論教學作為主要的任務，學習數控編程的相關理論知識。但在教學中同時要應當插入對數控仿真軟件的學習，仿真軟件需要解決的主要問題是有關于軟件的安裝和使用時最基本的難點。把數控仿真軟件學習可以先受用多媒體介紹給同學在集中針對部分同學進行訓練，讓學生全面了解和認識數控仿真軟件的使用方法，在通過上機課實際運行操作練習使用數控技能仿真軟件，并進行小階段考核，通過小階段的考核結果進行總結，在有針對性的對其進行實訓。

3.2.2 數控教學的第二階段

經過數控教學的第一階段對仿真軟件學習后，學生幾乎已經基本掌握了數控機床面板及數控仿真軟件的使用操作方法，數控教學應有效的建立聯系在理論和仿真軟件之間，理論方面的教學主要以編程和工藝的使用方法為主，在進行數控仿真實訓的時候，主要注重的是程序的輸入和校驗等方面的練習。

3.2.3 數控教學的最后階段

數控加工仿真軟件只是一種模擬教學軟件，也可以說是對加工過程的模擬。因為它并不是真實的加工過程，不可以作為教學完全的替代軟件，特別是數控的加工實訓過程中。有了仿真系統(tǒng)的出現在數控教學中一般都會因為過分對數控仿真系統(tǒng)的依賴，從而導致忽視了機床加工的實際練習。由于在仿真軟件與實際機床操作時具有著本質的分別，在進行機床上加工時學生會在仿真軟件無法感受到真是的操作體驗感受，主要在切削用量的選擇方面體現的特別明顯。因此，教學的最后階段對于時間的安排要合理，要有效結合數控仿真軟件的實訓和實際數控機床的操作運行，訓練時間合理安排，最大限度讓學生在機床上練習加工零件，在這里的仿真軟件只是作為驗證程序的有效途徑。在仿真系統(tǒng)上學生可先將零件模擬加工設計出來，然后再根據模擬的零件在機床上實際加工出來，這樣做不但保證了程序的正確性，也避免了在加工的過程中因程序問題而造成的安全事故。

4 數控技能仿真存在的問題及解決辦法和技巧

因為數控技能仿真軟件自身還存在諸多的不足和特定因素的影響，在進行仿真考試的典型事例中，零件的編程還要特別注意對刀具補償功能的使用方法。

4.1 考試要注意的問題

（1）在進行考試時，首先輸入自己的準考證號和密碼，仿真軟件還要求對數控加工所用的系統(tǒng)進行選擇，一定要注意看自己所用的系統(tǒng)名稱再按確定鍵進入，因為一旦進入其他系統(tǒng)考試界面后就無法跟換系統(tǒng)。

（2）一定要將電源的開關打開，將急停解除在回到參考點頁面，以防止在考試過程中機床出現報警狀況，機床的準備工作不完整而會造成扣分處理。

（3）在毛胚安裝的時候要確定好其方向最大程度選擇向外，以防加工時超程報警，不但造成分數丟失還需要將工件重新移動再對刀，對考試的心情及心理造成影響，而影響了數控技能仿真考試的成績。

（4）程序的編程結合后，一定有愛沿著模擬的路線重新評估檢查，路線是否正確，以及數值的確定尤其是小數點的位置。在更換刀具時往往會出現道具之間的線路位置不對等這會視為正?，F象。

（5）在線路模擬完成，對刀位置擺放好后，開啟自動單段調低倍率，在這個過程中注意觀察刀具定位的坐標與實際的工件位置是否一致，這樣有利于校正對刀位置，若位置正確才可將單段快速加工取消。

4.2 刀具選擇應注意的問題

（1）要在定制道具的選項里面選擇刀尖圓弧半徑為0的刀具。要是要求使用外圓刀時要選擇角度為35°的精車刀，防止在加工過程中凹面使用的刀副偏角干預。

（2）若是不能選擇圓弧為0的刀具，就要對刀尖的圓弧半徑進行補償處理，系統(tǒng)規(guī)定的內孔刀尖圓弧的半徑補償一般要用G41，而車削外圓刀尖的圓弧半徑補償就要用G42，這些都是需要我們在數控機床操作過程中特別注意的問題。具體的位置在G66粗車循環(huán)第一句定位程序段添加指令開始進行補償，在G65補償后在將退刀程序段取消。

（3）對刀的快速精準問題。

①加工調頭要計算好多余的大小，將多余的尺寸切掉，重新對軸Z，而X軸保持原位不變。

②如若在用這種辦法進行對刀，可不切端面在考試過程中進行工件毛胚的設置時，毛胚的總長度可以和零件的長度設置相等長，這樣可以節(jié)省工件調頭后要求做到零件總長這一步驟。

5 結語

數控技能仿真操作考試不單單只是注重最后的考試結果，更加看重的是操作過程的本身。數控技能仿真考試不但記錄了最后的結果，還完整的將整個操作過程記錄保存，可以通過回放功能來檢查考試操作過程。但同時還要我們正確處理仿真與實際操作的關系，教育作為高投入、高產出的行業(yè)，如何利用現有的資源和設備和最少的投資成本，培養(yǎng)出具有現代化數控技術應用和開發(fā)能力的新型數控車加工中心人才，利用數控技能仿真軟件對學生進行考核和實訓，將會是未來數控空間技能法陣不可缺少的有效途徑。

參考文獻

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