陶亮 周知進(jìn) 潘克強(qiáng)

[摘 要] 針對(duì)數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)過(guò)程中出現(xiàn)的問(wèn)題，引入斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件輔助教學(xué)，加強(qiáng)數(shù)控程序編寫和機(jī)床操作虛擬練習(xí)，以提升學(xué)生數(shù)控加工實(shí)踐能力，對(duì)培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有一定的意義。

[關(guān)鍵詞] 數(shù)控技術(shù);斯沃軟件;仿真加工;教學(xué)改革

[基金項(xiàng)目] 貴州省科技計(jì)劃項(xiàng)目（黔科合基礎(chǔ)[2020]1Y236）;貴州理工學(xué)院重點(diǎn)課程建設(shè)項(xiàng)目（ZDKC201606）

[作者簡(jiǎn)介] 陶 亮（1985—），男，四川德陽(yáng)人，工學(xué)碩士，副教授，主要從事先進(jìn)切削刀具研究;周知進(jìn)（1969—），男，湖南新化人，工學(xué)博士，教授，主要從事機(jī)械系統(tǒng)動(dòng)力學(xué)研究;潘克強(qiáng)（1983—），男，貴州湄潭人，工學(xué)碩士，講師，主要從事數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造技術(shù)研究。

[中圖分類號(hào)] G642.0 ? ?[文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼] A ? ?[文章編號(hào)] 1674-9324（2020）36-0293-02 ? ?[收稿日期] 2019-12-15

一、前言

數(shù)控技術(shù)是機(jī)械設(shè)計(jì)制造及其自動(dòng)化專業(yè)一門極為重要的專業(yè)課程，涉及機(jī)械制造、計(jì)算機(jī)、自動(dòng)控制等多學(xué)科知識(shí)，具有理論性和實(shí)踐性均較強(qiáng)的特點(diǎn)[1，2]。學(xué)生通過(guò)該課程的學(xué)習(xí)能有效掌握數(shù)控程序的編制、數(shù)控機(jī)床的操作以及工件加工等知識(shí)。然而在實(shí)際教學(xué)中，由于數(shù)控機(jī)床等硬件設(shè)備不足、實(shí)驗(yàn)學(xué)時(shí)較少以及機(jī)床操作具有一定危險(xiǎn)性等諸多原因，學(xué)生對(duì)于程序編制和機(jī)床操作等實(shí)踐技能掌握不牢，不能較好地達(dá)到預(yù)期教學(xué)目的。因此，需引入新的教學(xué)方式加強(qiáng)數(shù)控技術(shù)課程的教學(xué)改革，以適應(yīng)應(yīng)用型人才的培養(yǎng)要求。

本文擬在數(shù)控技術(shù)理論和實(shí)驗(yàn)教學(xué)環(huán)節(jié)中引入斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件，加強(qiáng)學(xué)生數(shù)控程序編制和數(shù)控設(shè)備加工虛擬練習(xí)，從而提升學(xué)生的實(shí)踐能力。

二、斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件簡(jiǎn)介

斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件是由南京斯沃軟件技術(shù)有限公司研發(fā)的一款高效數(shù)控編程與加工仿真軟件，包含了日本發(fā)那科（FANUC）、德國(guó)西門子（SINUMERIK）以及日本三菱（MITSUBISHI）等多款國(guó)際主流數(shù)控操作系統(tǒng)[3]。此外，還包含了廣州數(shù)控（GSK）、華中數(shù)控（HNC）等多款國(guó)內(nèi)數(shù)控系統(tǒng)。利用該軟件學(xué)生可在電腦上系統(tǒng)練習(xí)各類操作系統(tǒng)的數(shù)控車、數(shù)控銑以及加工中心的程序編制與工件加工，可通過(guò)手工編程或?qū)霐?shù)控程序文件進(jìn)行數(shù)控程序的編制與修改。軟件操作界面友好、效果逼真、功能強(qiáng)大，能夠使學(xué)生在較短的時(shí)間內(nèi)更好地掌握數(shù)控程序的編制方法，提高數(shù)控編程學(xué)習(xí)效率。

利用該軟件輔助數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)，既能有效解決高校數(shù)控機(jī)床不足、數(shù)控現(xiàn)場(chǎng)實(shí)驗(yàn)操作危險(xiǎn)性等問(wèn)題，又能較好地提升學(xué)生數(shù)控編程能力和實(shí)踐能力，對(duì)于培養(yǎng)應(yīng)用型人才具有一定的意義。

三、斯沃軟件在數(shù)控車編程中的應(yīng)用

以常見(jiàn)的FANUC OiT系統(tǒng)為例，介紹數(shù)控車削編程與加工仿真練習(xí)，F(xiàn)ANUC OiT系統(tǒng)編程面板如圖1所示。

（一）被加工零件介紹

被加工零件為螺紋軸，最大直徑為42mm，長(zhǎng)115mm，具有螺紋、退刀槽、圓弧面以及錐面等特殊結(jié)構(gòu)，具體尺寸如圖2所示。

（二）工藝準(zhǔn)備

1.根據(jù)零件尺寸特點(diǎn)，采用直徑50mm、長(zhǎng)200mm的棒料作為毛坯，利用三爪卡盤夾緊棒料左端。

2.由于工件有螺紋、退刀槽等結(jié)構(gòu)，故采用三把車刀進(jìn)行車削加工：1號(hào)外圓車刀進(jìn)行外圓切削;2號(hào)切槽刀（寬5mm）切割退刀槽;3號(hào)螺紋車刀車削外螺紋。

3.用G92車外螺紋、G71復(fù)合循環(huán)指令粗車外徑、G70精車外輪廓。加工順序?yàn)橥鈭A車削→退刀槽加工→車螺紋。

（三）數(shù)控程序編制

預(yù)先在txt文檔中編寫數(shù)控加工程序，再直接導(dǎo)入到仿真軟件中，部分程序如下：

O0001

T0101

G50S1000

G96S120M03

G99F0.15

G00X45Z5

G71U2R1

G71P110Q120U0.2W0.05

N110G00X24

G01G42Z-20F0.1

X30

Z-25

G03X36Z-45R20

G01Z-57

G02X42Z-60R3

G01Z-75

X35

Z-90

X32.5Z-115

N120G40X70

G70P110Q120

G00X100Z100

......

M05

M30

（四）仿真步驟

1.機(jī)床回零。

2.設(shè)置工件與刀具。

3.試切法對(duì)刀。

4.載入數(shù)控程序。

5.加工仿真啟動(dòng)。

（五）數(shù)控仿真結(jié)果

編制的數(shù)控程序加工結(jié)果如圖3所示，學(xué)生可較直觀地觀察數(shù)控程序加工效果。

四、結(jié)論

第一，利用斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件輔助數(shù)控技術(shù)課程教學(xué)，加強(qiáng)數(shù)控編程虛擬練習(xí)，方法簡(jiǎn)單易操作，還可避免由于學(xué)生經(jīng)驗(yàn)不足等原因?qū)е碌陌踩鹿省?/p>

第二，數(shù)控仿真可真實(shí)反映數(shù)控加工和編程過(guò)程，能充分調(diào)動(dòng)學(xué)生學(xué)習(xí)積極性和主動(dòng)性，提高學(xué)生實(shí)踐能力。

參考文獻(xiàn)

[1]聶學(xué)俊.數(shù)控技術(shù)課程改革與實(shí)踐[J].中國(guó)現(xiàn)代教育裝備，2019（07）：34-36.

[2]王召鑫.數(shù)控仿真軟件在教學(xué)中的作用之思考[J].才智，2014（30）：184.

[3]劉宇，別海楠，戴麗.基于斯沃?jǐn)?shù)控仿真軟件加工的虛擬實(shí)驗(yàn)室建設(shè)實(shí)踐與思考[J].科教導(dǎo)刊（中旬刊），2015（02）：29+90.