数控加工仿真系统例1

随着计算机网络技术的高速发展，利用计算机模拟现实生活中的三维物体已经变得极为容易。工程师们可以发挥自己的创造性，利用仿真系统设计出更为新颖的三维造型。将三维仿真系统和数控加工机床结合，可以实现轻松模拟出机床的工作环境以及工作状态。

1 仿真系统的特点以及OpenOL辅助工具概述

1.1 三维仿真系统特点

在实际工作中，数控加工三维仿真系统主要以windows计算机系统为研发基础，以Visual Basic6或者Visual C++为开发平台，同时加入OpenGL辅助工具进行辅助。仿真系统的主要特点是将传统的仿真模拟技术与实际工作中的工作状态相结合，达成"现实和虚拟"相结合的根本目标。其主要工作形式是，工作人员在电脑上利用软件进行模拟操作，这时电脑就会显示出工作人员对零件的加工过程，操作完成之后，工作人员可将模拟的过程通过网络发送到制造部门，从而实现设计-制造一体化的过程。

1.2 OpenOL辅助工具概述

OpenGL（Open Graphics Library）辅助工具是一种图形开发软件，此软件是又美国一家图像软件公司设计而成。该软件能够和国内计算机的windows操作系统兼容，能够让用户在计算机上轻松实现三维图形模拟工作。

2 仿真系统的构成

2.1 仿真系统的总体结构

三维仿真系统的总体结构由用户控制面板、公共操作界面、车削界面、钻床界面、铣削界面以及程序编辑界面组成。除了上述主界面之外，还包括NC程序检查与解释模块、仿真计算机模块、仿真计算机显示模块组成。

一般来讲，数控加工三维仿真系统的用户界面都采用C++的动态窗口，这种窗口方便使用者的日常操作以及数据创建。用户主界面还包括操作、仿真以及预留三个动态窗口，这些窗口都可以为使用者提供相应的帮助。

三维仿真系统的操作界面是基于C++语言开发的，这会在用户界面上出现很多组合框或者代码编辑器窗口。结合上文的总体结构来看，公共窗口可以为使用者提供车削、钻铣等功能，该窗口主要由材料组合框、视觉编辑框、颜色选择框等组合框组成。同时仿真系统还为使用者提供了代码编辑器，代码编辑器主要是满足不同使用者的使用需求创设的，使用者可以使用相关计算机语言手动编辑代码，编辑完成之后，仿真系统就可以根据代码指令进行仿真模拟。

3 数控加工三维仿真系统功能开发

3.1 数控车削三维仿真控制功能

数控车削三维控制仿真系统的控制功能主要包含两个大的方面，一是用户可以根据自己的需求选择合适的道具类型；二是用户可以根据想要加工的零件种类，选择合适的刀具参数。例如：用户在进行模拟之前，可以在界面上先选择"刀库"按钮，刀库中有各种类型的刀具，同时该系统还可以将用户选择的刀具进行编号，以方便后续的模拟过程；用户还可以删除或者重选刀具，还可以对刚才有顺序的刀具进行重新编号；之后用户就可以打开车削界面，选择自己要操作的项目，并选择相对应的代码编辑文件，这就可以实现零件的仿真模拟过程。

3.2 数控车削三维仿真程序地设计

三维仿真系统的程序设计主要包含两个方面的内容：一是程序设计应满足所加工零件的基本信息状况；二是应如何快速实现刀具地选择以及相关参数地确定。为了满足当前丰富多样的零件种类，同时还能让仿真系统能够实现高效的信息、数据管理，可以事先将零件按照不同形状进行分类。例如：对于球面类型的零件，只要确定零件的半径并求出新坐标、球面开始以及结束的位置坐标，即可以完成零件的加工过程；对于螺旋类型的零件，先要确定零件的长度和零件两端圆的内、外径、零件的牙型半角一端的坐标位置，就可以对零件进行模拟加工。

在进行程序设计时还应注意刀具的切削位置，设计者应根据刀具的类型确定刀具的切削位置，同时还应该判断出刀具的切削位置是零件哪一个位置。在仿真模拟的过程中，可使用OpenGL辅助工具将模拟的过程表示出来。

4 三维仿真系统各模块功能简介

4.1 控制模块功能简介

在开发数控加工三维仿真系统时，控制模块应是设计者应该需要注意的首要问题。控制模块是人机对话的一个平台，既要保证系统能高效的完成使用者所布置的任务，还要保证控制界面简洁易懂。例如：操作主界面可以分为仿真模拟演示界面、刀具类型以及参数选择界面、代码编辑界面。其中设计者可以将仿真模拟界面进行精心设计，这样有利于使用者从多个方面观察零件的加工过程，还能从多个角度对零件的加工轨迹进行控制。

4.2 程序编译模块功能简介

程序编译模块由NC编辑器、NC检查器和NC翻译器组成。编辑器的主要作用是对数控文件进行读取和修改；检查器即是对使用者所使用的代码、语法进行检查并将错误的代码反馈给使用者；编译器即是将验证通过代码进行进一步地扫描，在扫描无误后方可生成系统认知的代码。

4.3 通信网络信息模块功能简介

随着网络技术和计算机技术的快速发展，将仿真系统和网络技术相结合已经成为现实。通信网络模块主要使用TCP协议建立服务器，并通过动态加载WinSock技术实现数控机组和仿真系统地连接，从根本上实现了相关数据地共享。使用通信网络模块也有助于提高高校相关专业的教学效率。

5 结束语

总而言之，数控加工三位仿真系统能够对现阶段的数控过程以及工作状态进行模拟，并通过OpenGL辅助工具模拟出车床、铣床、钻床实际的工作状态、工作参数以及机器性能。将原来抽象的工作形式变得更加真实，能够让更多局外人理解零件加工的过程，同时在数控加工三维仿真系统连接到网络，能进一步提高仿真系统的实用性。这种仿真系统不仅能够让工作效率更为高效，还能提高相关专业教师的教学效率。

参考文献

[1]刘景能，蒙艳枚.实时数控系统三维加工仿真的研究与实现[J].机床电器，20O7（4）.

数控加工仿真系统例2

随着我围经济的飞速发展，我国制造业装备的自动化水平在不断提高，数控机床的拥有量及在机床中所占的比重大幅度地增加。如何有效地发挥数控机床的使用效率、提高加工质量一直是人们追求的目标。在进行零件数控加工过程中，零件本身的可加工性和数控程序的质量是影响零件加工质量的关键因素。数控程序投人实际加工之前，都必须进行有效的检验。检验数控程序的方法主要有手工检验、试切检验、轨迹显示和计算机仿真等。其中计算机仿真是近年来发展较快，也足最行之有效的方法。我们在综合分析国内外研究现状的基础，对数控加工仿真的若干关键技术进行了研究，以此为基础建立了数控加工仿真系统并应用到教学中。学生利用此系统可以在计算机上模拟加工环境和数控加工的过程，完成NC程序的校验，发现干涉（主要是刀具与工件之间）和过切现象，修改NC程序，通过实际参与，弥补课堂教学的不足。另外，此系统也可用予生产实际。减少加工失误、返工，缩短研制周期，节约资金，提高产品质量和生产效率。

其优点在于：（1）系统完全模拟真实机床的控制面板和屏幕显现可轻松操作。（2）在虚拟环境下对代码的切削状态进行检验操作安全。（3）用户可看到真实的三维加工仿真过程仔细检查加工后的工件可以更迅速的掌握机床的操作过程，过程逼真。（4）采用虚拟机床替代真实机床进行培训在降低费用的同时获得更佳的培训效果，使用更经济。

数控加工仿真系统具有FUNUC、SIEMENS等众多数控系统功能，学生通过在电脑上操作该软件，能在很短时间内就能掌握数控车、铣及加工中心的操作。可手动编程和加工，教师通过网络教学，监看窗口滚动控制，可随时获得学生信息。在教学中还具有多媒体教学的特点。

首先，由于计算机辅助控制系统是以计算机为媒体开发的，所以它的通用性较强。在屏幕上能够显示和机床操作面板一模一样的界面；以动态的模拟显示代替机床实际运行并且还能够提示操作信息，如编程错误信息和操作失误机床碰撞报警信息等。使数控机床的编程操作易于课堂化教学，从而即节省了机床设备和实习消耗、又大大提高了教学效率。

其次，计算机辅助机床控制系统依据计算机强大的显示功能和全中文的结构设计，并配以丰富多彩、自然友好界面显示，使学生一进入本系统就被深深的吸引，从而能够激发学生学习兴趣和动力。模拟演示功能更为真实可靠，图形大小、颜色、观察视角以及刀具的形状等都可由操作者自行设计以满足不同监控要求。当程序执行时，程序段、坐标值、出错信息以及工件与刀具的相对移动的切削过程同时显示在同一窗口内，使操作者能够一目了然，随时监控机床运行的状态体验真实的加工过程。该系统具有机床规格大小设置，可定义刀具形状、切削用量，如数控铣床上钻头、镗刀、球头刀、圆角刀，数控车床上的外圆刀、镗刀、切刀、螺纹刀，可以实时监控刀具加工轨迹及图形缩放控制。机床外形也可显示并具有关门保护、零件加工后的测量和保存视窗作业的功能。

数控加工仿真系统功能较为完善、适于教学的使用。其中语法诊断和模拟示教功能可以使学生进行人机交互式学习。即由学生输入程序，在模拟运行过程中，系统能及时提供错误信息以及刀具相对移动轨迹的显示以及最终加工的立体效果，再由学生经过简单判断就能很容易的发现和修改程序的错误，从而避免教师直接面对学生的指责伤害学生的自尊，也大大减轻了教师批改学生程序作业时的繁重负担。使教师能够集中精力以帮助学生解决实际问题，保证了教学质量使教学效果得到显著提高。

在操作方面，由于数控加工仿真系统采用了与数控机床操作系统相同的面板和按键功能，并且使用数控加工仿真系统在操作中即使出现人为的编程或操作失误也不会危及机床和人身安全，反而学生还可以从中吸取大量的经验和教训。所以说它是初学者理想的实验、实践工具，只要经过短期的专门训练，学生很快就能够适应数控系统的实际操作方法，从而为以后的技能的进一步深造打下了坚实的基础。由于我们注意到了它在这一方面具有的优越特点，而且根据学校教学改革的要求，我们尽力把它运用到我校无断层教学模式中。比如，我们在数控机床实操训练之前开发了编程模拟操作课程，并且专门编著了《数控机床编程与模拟操作》，在内容上突出了理论和实践的关系，为我校填补了在这一方面的空白。至此，我们将理论与实践有机的结合在一起边讲授边练习，使讲过的知识及时应用于实践中，不但加深了学生对理论知识的理解而且在模拟操作的同时对数控机床的操作方法上也具备了相当水平的实践基础。在教学中边教边学、边学边做、在学中做、在做中学，学生的积极性被调动起来，老师也在繁锁教学活中得到解放和学生一样都感到非常轻松，大大提高了教学效果。学生的编程与操作能力也有了非常明显的效果，在数控等级工考试中合格率达到，学生成绩相当优秀，得到相关老师及校领导一至好评。

随着仿真软件的较快发展，只有在教学当中合理、科学、有效、有选择地利用仿真软件才能使之为教学服务。我们不能把软件仿真作为理想的、真实的模型来认识，而只能将其作为认识事物的中介与桥梁，在教学中必须与实践操作相结合，才能发挥它的最佳教学效果。

参考文献

数控加工仿真系统例3

2数控加工仿真系统的功能模块及仿真实现

2.1加工仿真系统各功能模块

在数控切削加工过程中，实时三维仿真可根据输入的NC代码要求进行动态过程仿真，这一过程可分为数据收集和输入、几何实体模型构造、图形仿真结果交互等阶段，各阶段都赋予了相应的定义，为使动态过程仿真达到交互性、准确性和有效性的要求，应对各功能模块进行优化。系统以软件用户界面和内部计算检查过程为主体，软件用户界面由公共模块、NC代码编辑模块、仿真显示模块和加工控制模块构成，其中，公共模块对CFild类的成员函数有所继承，其功能显示在File下拉菜单；NC代码编辑模块具有强大的文本编辑功能，对于一些较为简单的加工零件无需预先编程，除一般记事本基本功能外，还设有互锁功能，可对编辑后的代码进行读写切换，更好地保护代码，保证加工顺利进行；仿真显示模块将图像和数据信息呈现在计算机屏幕上，实现动态显示，通过调节窗口便能够观察到加工工件，图像和数据信息由OpenGL收集，其处理过程为：图像操作/逐个顶点操作光栅化各片段操作帧缓冲区仿真图像显示；加工控制模块根据代码检查解释加工进给信息，整个路线为：回参考点对刀开始加工暂停加工退出加工[2]。内部计算检查过程包括内部模块和外部数据输入，内部模块由NC代码检查和解释模块、代码过滤以及内部仿真计算构成。

2.2三维模型在OpenGL中的实现

在Windows平台下，基于OpenGL的应用程序要通过RC来完成绘制工作，系统图形仿真界面通过C++定义的类CRenderView来表示，其中定义了一系列三维实体绘制函数，能够完成坐标的旋转、缩放、平移等操作，动态仿真过程的运动关系取决于加工数据的即时变换，而空间切换的实现则通过矩阵元进出栈操作来实现，系统的几何建模包括刀具、机床、加工工件等实体建模，需要对零部件之间的组装关系以及几何信息的拓扑关系、描述坐标关系进行定义，因此，该系统应用于数控加工仿真的重点就是对各实体进行建模，这在实现起来存在一定的难度，需要对系统进行进一步的优化升级[3]。

数控加工仿真系统例4

DOI：10.16640/ki.37-1222/t.2017.05.200

0 前言

计算技术、虚拟技术是数控加工仿真系统的理论依据。计算机虚拟技术在数控机床进行实际运作和操控，这一操作现象就被叫做数控加工仿真系统。数控加工仿真系统在数控教学过程中，具有较好的操作性，其模拟较为真实、操作安全性较好、可以进行不同类型的技能训练，在当下数控教学实践过程中应用，可以提高学生的实践能力和动手操作能力，可以提高学生的学习能力和自我意识，提高学生观察能力和综合学习能力。

1 数控加工仿真系统的优势

1.1 保证教学财务支出的合理性

在以往的数控教学过程中，教师主要是利用真实的数控机床设备来进行教学，因此，院校需要投入较多的财务，带来了教学成本压力。其次，对于教学的效果来说，传统的数控机床教学方法存在自身的教学弊端，无法在有效时间内，保证每个学生都可以进行再操作，降低了数控教学的积极性，无法保障数控教学的有效性。教师利用数控加工仿真系统来进行数控教学，改变了传统的教学弊端，数控加工仿真系统在实际教学过程中，其可以完善传统教学设备不足的弊端，节省了教学设备的损耗，降低了教学成本，提高了学生的学习积极性，利于实现有效教学目标，促进学生的全面发展。

1.2 具有较好的安全性

对于一些刚刚接触数控学习的学生来说，其在学习过程中，由于学生之前没有接触过数控设备，存在操作难题。因此，学生利用数控设备来进行直接的学习和操作，具有安全风险存在。包括在对数控机床和不同设备、刀具等等操作时，容易带来自身的误伤。利用数控加工仿真系统来进行教学，学生在实际操作过程中，即使会出现操作失误，只会带来程序上的混乱，给出警告和提醒，并不会为学生带来安全危害，消除学生的紧张情绪，避免学生厌学情绪的产生。学生仅仅需要在下一次操作过程中，完善上次的操作不足便可，操作较为灵活和安全。其次，利用数控加工仿真系统来进行教学，在实际操作过程中，学生可以清晰的对操作过程和走刀的线路进行直观的观察，增加学生对数控学习知识和操作技巧的印象，具有较好的教学意义[1]。

1.3 提高学生解决问题能力，增加学生对数控知识学习积极性

虚拟仿真系统在数控教学过程中的应用，学生可以在实际操作过程中，对不同工件的加工环节进行观察，对不同加工现象和会产生的状况进行观察，增加了学生对数控机床加工环节的记忆和能力的掌握。其次，学生也可以利用虚拟仿真系统，来对加工完毕的机床设备进行参数的研究，了解数控机床的加工技巧，掌握不同数控机床的参数特点，在实际观察和操作过程中，提高对数控机床学习的学习积极性。同时，教师要注意对学生的实际操作进行指导，对学生的操作误区进行改正，培养学生的观察能力，提高学生的解决问题能力[2]。

1.4 多样化技能的培养和训练

在数控教学过程中，教师利用虚拟仿真系统进行教学时，由于虚拟仿真系统自身的优势和操作灵活性，其在实际教学过程中可以对学生进行多样化的培养和训练，具有较好的教学意义。其次，从另一个角度来说，教师利用虚拟仿真系统来进行数控教学，允许学生在实际操作过程中，存在操作失误现象的发生。对于学生不同操作问题的发生，教师要及时引导学生进行资料的查阅，增加学生和教师的沟通，增加学生和学生之间的交流，增加对问题产生原因的了解，提高自身的各方面能力，促进学生的全面发展[3]。

2 悼丶庸し抡嫦低吃谑控教学实践中的选择

数控加工仿真系统具有多样性的特点，具有不同的软件类型，因此在进行数控教学时，要注重数控加工仿真系统软件的选择合理性。例如：北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统，南京宇航的数控加工仿真系统的等等，都是当下较为火热的数控加工仿真系统，在现阶段数控教学中应用较为广泛[4]。本文主要对北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统进行阐述，北京洛克的VNUC这一数控加工仿真系统其在实际教学过程中，可以把数控、车床、铣床、数控加工不同环节、数控加工不同零件进行仿真，具有自身的实际教学优势。但是对于数控教学来说，不同数控加工仿真系统软件的选择，要依据实际教学进展和教学要求，依据学生的学习能力和实际操作能力，来选择具有实际教学意义的数控加工仿真系统软件来进行教学，保证教学的有效性、合理性[5]。

3 虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用

3.1 合理应用，发挥虚拟仿真系统的意义作用

为了保证数控教学的实际意义，发挥虚拟仿真系统教学的最大作用，在利用虚拟仿真系统软件进行教学时，要保证应用的合理性。虚拟仿真系统软件在数控教学过程中，其主要是在数控的编制程序环节和操作环节积极性运用，保证虚拟仿真系统的应用方法合理性。首先，在实际应用中，可以利用虚拟仿真系统软件来进行前期的感性化培训，利用虚拟仿真系统软件类对编制程序和指令代码进行训练和学习，切记不要把整个数控教学与虚拟仿真系统联系在一起，要保证实际操作和虚拟仿真系统操作的整合应用。在提高学生虚拟仿真系统操作能力的基础上，提高学生的实际操作能力，保证其建立在科学实践的基础上，提高学生的数控学习效率[6]。

3.2 保证教学内容构建合理性，间接性的掌握虚拟仿真系统操作

在实际数控教学中，利用虚拟仿真系统来进行教学，首先要保证教学内容设置的合理性，循序渐进的来提高学生的虚拟仿真系统的操作能力和编程能力。首先，教师在教学讲授中，要进行基础的教学，对学生进行基础的FANUC教学，掌握虚拟仿真系统的操作程序和编程技巧。虚拟仿真系统的操作和编程基础教学，是虚拟仿真系统教学的重点教学环节，在这一教学环节中，要注意培养学生的应用灵活性。其次，教师要对学生进行提高教学，对学生进行SUMENS的编程和操作教学，增加学生对不同形式的虚拟仿真系统的掌握和理解，提高学生对虚拟仿真系统的应用能力。最后，教师要对学生进行拓展和延伸性教学，建立在虚拟仿真系统教学基础上，对学生进行所学知识点外的延伸教学，激发学生的想象力，提高学生对不同知识的关联性，实现虚拟仿真系统教学的最大目标。

3.3 建立合理化的教学评价体系，培训学生自主学习习惯

教师在利用虚拟仿真系统软件进行数控教学时，为了保证教学的有效性，教师首先要对自身的教学情况进行评价，对自我的教学效果和教学能力进行评价，找到自身的教学弊端，完善自身的教学不足，实现虚拟仿真系统数控教学的最大目标。其次，教师也要对不同学生群体进行评价，发现不同学生的学习优势和劣势，为学生构建具有针对性的学习计划，来提高学生对数控学习的信心和积极性。站在评价方法角度来看，教师在对学生进行教学评价时除了对学生的课堂表现进行评价外，教师课余时间可以利用考试的形式来进行评价。包括对学生的机床零件的操作考试，对刀具认知的考试，对机床实际加工环节的测试，对数控机床的基础编程的测试，对数控机床的实践动手能力测试等等。教师在对学生进行评价时，需要注意的是避免较为直接的对学生进行评价，不要直观的指责学生，要肯定学生的优点，在肯定学生优点基础上，来告知学生的弊端和操作劣势，引导学生进行改善，促进学生的全面发展。

4 结论

虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用具有实际应用性，其改变了传统数控机床教学的弊端，减少了院校对数控机床的财务支出，保证教学财务支出的合理性。提高学生解决问题能力，学生可以利用虚拟仿真系统来对数控机床加工的不同环节进行观察和分析，增加学生对数控知识学习积极性。其次，虚拟仿真系统教学也具有较好的安全性，避免了刀具和其它机床器具实际操作的安全隐患，保证学生的人身安全。

参考文献：

[1]李永祥，王峰，兰菲，虞付进.虚拟仿真系统教学法在数控教学中的应用[J].浙江师范大学学报（自然科学版），2015（03）：326-331.

[2]张群.数控加工仿真系统软件在数控教学和鉴定中的应用研究[J].生物技术世界，2014（03）：159.

[3]常虹.数控加工仿真软件在数控教学中的应用研究[J].科技信息，2011（23）：152.

数控加工仿真系统例5

中图分类号:TB4文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120107-01

一、引言

随着我国数控技术的高速发展,数控人才十分短缺,许多大学和专科院校都开设了数控技术专业,为学生提供了理论学习的条件,而工程训练中的数控实习则为学生提供了很好的实践学习空间。

数控机床品种多(操作系统多,如:FANUC、PA、SIEMENS等)、价格高(一般几十万元)。数控机床操作人员的培训若完全在真实的数控机床上进行,投入的成本会很高,也会造成很大的浪费。即使是实力雄厚的培训院校和企业,也难以承受。因此探索一种新的数控加工技术教学模式来达到投入少、见效快,培养的学生适应性强、受企业欢迎,势在必行。计算机技术可以说是无孔不入,近些年出现了计算机仿真技术,可以模拟实际环境变化。在数控方面,出现了数控加工仿真系统,用计算机仿真数控机床的加工环境及工作状态。这样就可以用计算机仿真系统对学员进行数控机床的培训,还可以检验程序的正确与否,还可以在计算机上进行仿真模拟加工,让试加工在计算机上进行,使得正式加工安全可靠。

二、数控加工仿真软件简介

让没有数控基础的学生直接进行实操,容易对机床造成伤害,更容易危及到学生的人身安全。利用数控加工仿真系统,就可以避免。数控仿真系统包括FANUC、PA、SIEMENS、华中数控、广州数控、大森数控和MITSUBISH在内的多个数控系统,其中每个系统又分车、铣、卧式加工中心和立式加工中心。学生可以根据具体情况,选择与实际相同的数控系统进行操作练习、仿真加工。

操作过程如有不当,仿真系统会以文字对话框的形式提示操作者错误之处。

三、自动编程软件简介

数控机床一般执行的程序是G代码,这种程序代码可以通过两种方式得到,即手动编程和自动编程。手动编程需要熟知G代码,还要对所加工的工件各个特殊点的坐标值(在工件坐标系下的坐标值)计算精确,这样,手动编程即费力又不精确。北京CAXA公司研发的CAXA制造工程师软件(针对于数控铣床),很好的解决了手动编程所遇到的问题。

CAXA制造工程师软件可以自动生成零件的加工代码,即G代码。生成过程如下:

1.绘图。按照图纸尺寸要求,绘制图形。见图1。

2.生成加工轨迹。生成粗加工/精加工轨迹,用轨迹仿真功能仿真加工。见图2(a,b)。

3.生成加工代码。生成G代码,加入程序头(不同系统程序头有所不同)。见图3。

上文提及CAXA制造工程师可以对铣床零件进行自动编程,对于数控车床有CAXA数控车自动编程软件,而数控电火花线切割机有CAXA数控线切割自动编程软件(自动生成的是3B代码)。

四、仿真系统在工程训练中的应用

数控加工仿真系统在数控实习中已得到应用,通过几年的实际应用得到了较为宝贵的经验,为进一步提高工程训练的质量打下了坚实的基础。

1.讲解数控机床。指导教师讲解数控机床操作步骤及注意事项。2. 熟悉仿真系统。学生按照数控车/铣仿真指导书熟悉数控加工仿真系统。3.学习CAXA。学生在制造工程师指导书指导下学习CAXA制造工程师2006。4.创新加工。学生根据前面学习到的相关知识和软件,进行自主创新设计,并在教师的指导下在机床上加工出具体实物,见图4。

五、缺点与不足

数控加工仿真软件在工程训练数控实习中的应用,虽然在一定程度上解决了如设备不足等问题,但是还要清醒的意识到它所带来的弊端。

1.过于依赖计算机。所有的操作,包括图纸绘制、G代码生成和仿真加工,都可在计算机上完成。

2.忽略加工工艺。仿真系统的仿真加工过程速度一般为5倍(调节范围:1～100),使得操作人员忽略进给速度、刀具转速和加工质量等。

3.无法保证加工质量。由于仿真软件只能仿真加工过程,对于零件的表面粗糙度和尺寸精度等无法保证。

参考文献:

[1]李海涛等,“CAXA制造工程师”在数控加工中的应用[J].潍坊高等职业教育,2006,3.

[2]孙克强,浅谈数控机床仿真在实践教学中的应用[J].网络科技时代,2007,10.

[3]闫杰,数控加工仿真系统在专业教学中的应用[J].辽宁经济职业技术学院学报,2007.

[4]张红英,数控仿真系统在数控机床教学实践中的应用[J].交通职业教育,2006.

[5]黄赛茹等,工程训练中心建设与发展探究[J].高校实验室工作研究,2006,12.

[6]万召等,数控车床加工仿真的改进方法[J].制造技术与机床,2007.

数控加工仿真系统例6

中图分类号：G423.0

文献标识码：A

文章编号：1009-2374(2009)03-0208-02

数控加工技术在机械制造业中的应用广泛，传统的机床操作教学方法效率低、教师工作量大，需要用更新的方法来取代。数控加工仿真系统是理论与实验结合、厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所研发的一种机床控制仿真系统软件，可以满足大批量学生教学需求。数控仿真系统软件还能弥补了教学投入大、消耗多、成本高的缺陷，它可以在微机平台上运行，解决了教学时学生多机床设备少的问题、并为学校节省了大量设备购置经费。数控仿真系统软件可以在微机平台上运行，学生可利用此软件进行仿真操作，会起到真实设备的教学效果。数控加工仿真系统安全、经济实用。能够集中精力帮助学生分析、解决实际问题，保证了教学质量使教学效果得到显著提高。能利用此软件对数控装置进行仿真操作，使学生达到实际操作训练的目的，动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著。

一、数控加工仿真系统的特点

随着虚拟现实技术及计算机技术的发展，出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机仿真加工系统，它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能培训的仿真软件。各种数控加工仿真教学系统如上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、武汉金银花等不同的数控加工仿真软件，既能单机系统独立运行。又能实现在线运行。采取数控加工仿真教学方法能进一步提高操作者的实际操作技能。实践证明，用这种方式进行教学是非常经济有效的。

1．虚拟数控机床具有以下的功能和特点：(1)虚拟数控机床具有与真实机床完全相同的结构。虚拟数控机床能模仿真实机床的任何功能而不致因为采用某种近似替代而导致某种结构和信息的失真或丢失，并与真实机床有完全相同的界面风格和对应功能，如动态旋转、缩放、移动等功能的实时交互操作，从而为学员的学习和培训提供保证。(2)机床操作全过程仿真。仿真机床操作的整个过程：毛坯定义，工件装夹，压板安装，基准对刀，安装刀具，机床手动操作。(3)丰富多样的刀具库。系统采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库，含数百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀，同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数。(4)全面的碰撞检测。手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测，包括刀炳刀具与夹具、压板、刀具，机床行程越界，主轴不转时刀柄刀具与工件等的碰撞。出错时会有报警或提示，从而防止了误操作的发生。强大的测量功能。可实现基于刀具切削参数零件粗糙度的测量，能够对仿真软件上加工完成后的工件进行完全自动的、智能化的测量。(5)具有完善的图形和标准数据接口。用户既能在真实的环境中运行虚拟机床，又能观察它的各种运行参数，并能将其他CAD/CAM软件。(6)实用灵活的考试系统。可用于远程网络学习、作业、考试等功能，并实现答卷保存、自动评分、成绩查询和分析等功能，轻松实现无纸化的考核与测评。

2．数控加工仿真系统在教学应用中的意义，数控技术是一门实践性很强的课程，在以往的教学中，由于缺乏必要的设备支持，只能采取课堂教学来“纸上谈兵”单一的课堂教学，单向的信息流动很难让学生有系统，全面的认识。将此仿真软件应用到教学中，具有如下意义：(1)将传统的被动教学变学生参与的主功教学，培养学生的实际动手能力；(2)利用虚拟机床代替实际机床，可消除实际机床加工的危险因素；(3)在计算机上模拟加工过程代替试切，可不消耗材料，降低成本；(4)可有效解决设备不足的问题，使每个学生都可参与其中，极大提高学生的学习兴趣，取得更好的教学效果；(5)满足网络教学和远程培训的需要。

3．数控加工仿真系统特点。通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，并且安全可靠。通过动态的仿真操作使教学过程易教易学、教学效果显著提高：(1)系统完全模拟真实数控机床的控制面板和屏幕显现，易教、易学，可轻松操作；(2)学生和培训学员可根据自己熟悉的机床任意选择机床设备进行操作；(3)在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验，操作安全；(4)学生可看到各种机床真实的三维加工仿真过程，并能检查和测量加工后的工件，可以更迅速的掌握数控机床的实操过程；(5)采用虚拟机床替代真实机床进行教学与培训，在降低费用的同时获得更佳的教学和培训效果，使用更经济。其优点在于系统完全模拟真实CNC机床的控制面板和屏幕显现，可轻松操作。在虚拟环境下对NC代码的切削状态进行检验，操作安全。用户可看到真实的三维加工仿真过程，仔细检查加工后的工件，可以更迅速的掌握CNC机床的操作过程，过程逼真。

二、虚拟数控机床平台的构建

数控仿真系统的核心是虚拟数控机床，而虚拟数控机床又是虚拟制造技术中的一个重要的执行单元。数控仿真系统完全模拟真实零件的加工过程，可以检验各种数控指令是否正确，能提供与真实机床完全相同的操作面板，其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全，数控加工仿真系统实际上是虚拟环境中数控机床的模型。虚拟数控机床一般是通过以下的构建平台来实现上述功能：

1．NC解释平台。NC解释平台包括NC解释器和NC验证器。任务分配数据库从任务调度中接受数控代码并将其翻译为虚拟机床的部件、刀具等运动的信息，并将其通过计算模块来模拟机床的响应，NC解释器能够被自由地配置从而能够模拟任何一种数控机床的CNC控制器。

2．NC验证器。能够验证NC代码的语法是否正确。

3．刀具库。刀具库应包括一台数控机床所需要的所有刀具。并能自由配置刀具库中的刀具号，从而能模拟任何一种数控机床的换刀形式及切削加工的要求。

4．仿真平台。仿真平台包括刀具轨迹仿真、切削力仿真，加工精度仿真、三维动画仿真、加工工时统计分析，仿真平台是虚拟数控机床的核心技术。操作者可以在虚拟的环境中进行机床运动和切削过程等的仿真，从中获得相关的加工数据。如进给轴的位移量、换刀状态、主轴转速、加速度、进给量、加工时间等。通过加工过程的仿真，了解所设计工件的可加工性，验证NC代码的正确性以及评价和优化加工过程，并通过在线修改NC代码来将其优化。

5．计算平台。计算平台用来完成虚拟数控机床中各种计算，如根据NC代码计算加工零件新的几何形状，根据刀具的材料、运行时间、零件的材料性质和介质的性质计算刀具的补偿量和热补偿量。这些计算结果是虚拟数控机床在应用于虚拟制造过程中的加工方案评价以及可制造性分析所 必须的。

6．设计开发平台。虚拟数控机床的设计平台是一个面向对象的数控软件库及其开发环境。通过对数控软件的标准化、规范化研究和其它CAD／CAM软件的数据交换，并对典型的零件进行封装，设计成具有稳定、通用接口的可重复使用的软件。

7．操作运行平台和监控平台。在虚拟环境中完全实现真实机床的操作，让使用者完全感受到真实机床的运行特性。在这些基础上的监控硬件和软件，用来控制简易机床，增加虚拟数控机床的真实感，并且可以进行典型零件的实验性试切加工，让使用者有一种身临其尽的感觉。尤其是在数控教学和培训过程中，初学数控编程者需要大量的编程练习，并进行实际调试。用试切法来检验数控加工程序显然不合理，而且也难于实现。如果利用仿真技术，这些问题可以轻松得到解决，从而避免编程时人为出错或工艺不合理造成工件报废。

三、数控加工仿真系统在教学中的应用

虚拟数控机床强大的网络功能，可实现远程教育，不仅在局域网上具有双向互动的教学功能，还具有基于互联网进行双向互动的远程教学功能，使用数控加工仿真系统软件进行辅助教学，主要从以下几个方面进行探索与实践：

1．课堂教学中采用灵活教学手段，变学生被动学习为主动学习，恰当运用数控加工仿真系统，充分发挥其课堂教学中的作用。教师应十分重视数控加工仿真系统的在教学中的应用方法，摆正数控加工仿真系统在教学中的位置，既不能完全依赖数控加工仿真系统放弃教师在教学中的引导作用，也不能在教学中教师唱独角戏，采用常规的教学模式而忽视数控加工仿真系统的应用，应该科学地、充分地发挥数控加工仿真系统在教学中的作用。

2．科学安排教学内容，循序渐近，掌握数控编程与操作技巧，在教学过程中教学内容的安排可分模块化教学。(1)基础模块，主要讲解与训练最常用的FANUC数控系统中的数控车床、数控铣床、数控加工中心的编程方法、操作及应用，这一模块是教学重点，必须使学生熟练掌握，灵活应用；(2)提高模块。主要讲解与训练SIEMENS数控系统的三种机床的编程与操作，以帮助学生进一步加强在不同数控系统下对不同数控机床的编程方法的理解与应用能力；(3)拓展模块，如讲解国产数控系统中的华中数控系统和广州数控系统中的数控车床的编程与操作方法，扩大学生的知识面，提高学生对不同操作系统、不同操作面板的编程与操作能力，正确进行教学评价，提高学生的学习意识和自觉性。利用数控加工仿真系统的教学方法、教学手段来提高学生的学习兴趣显得尤为重要。

数控加工仿真系统例7

中图分类号:G43文献标识码:A文章编号:1671-7597(2009)1120191-01

实习教学是职业教育的主要内容,它体现学生对所学专业的技能训练掌握的程度,技能在职业学校教育中起主导作用,随着数控加工仿真系统的越来越完善,在数控技术实习教学中也发挥着越来越重要的作用。数控加工仿真系统是结合机床厂家实际加工制造经验与高校(含职业技术学院、中等专业学校、技工学校和职业学校)教学训

练一体所开发的一种机床控制虚拟仿真系统软件,可以满足大批量学生教学需求。

一、计算机数控加工仿真系统的概念

计算机仿真就是借助计算机,利用系统模型对实际系统进行实验研究的过程,分析复杂的动态对象,仿真是一种有效的方法,可以减少风险,缩短设计和制造的周期,并节约投资。数控加工仿真利用计算机来模拟实际的加工过程,是验证数控加工程序的可靠性和预测切削过程的有力工具,以减少工件的试切,提高生产效率。它随着计算机技术的发展而迅速地发展,在仿真中占有越来越重要的地位。

二、计算机数控加工仿真系统的产生

数控机床加工零件是靠数控指令和程序控制完成的。为确保数控程序的正确性,防止加工过程中干涉和碰撞的发生,在实际生产中,常采用试切的方法进行检验,但这种方法费工费料,代价昂贵,使生产成本上升,增加了产品加工时间和生产周期。后来又采用轨迹显示法,即以划针或笔代替刀具,以着色板或纸代替工件来仿真刀具运动轨迹的二维图形,有相当大的局限性。对于工件的三维和多维加工,也有用易切削的材料代替工件(如,石蜡、木料、改性树脂和塑料等)来检验加工的切削轨迹。但是,试切要占用数控机床和加工现场。为此,这些方法都存在弊端,将其不断发展和完善,逐步找到一种能逐步代替试切的计算机仿真方法,并在试切环境的模型化、仿真计算和图形显示等方面取得了重要的进展,于是计算机数控加工仿真系统的出现成为必然。

三、计算机数控加工仿真系统的使用现状

数控机床的切削加工过程仿真属于几何仿真,既不考虑切削参数、切削力及其它物理因素的影响,只对机床操作全过程和加工运行全环境的仿真,以验证程序的正确性。它可以减少或消除因程序错误而导致的机床损伤、夹具

破坏或刀具折断、零件报废等问题;同时可以减少从产品设计到制造的时间,降低生产成本。

四、计算机数控加工仿真系统在数控实习教学中的应用

数控加工仿真系统已经成为国家职业资格鉴定考试中不可或缺的一部分,从中也可看出仿真系统在数控实习教学中的重要性和普遍性。

1.仿真系统界面完全模拟真实数控机床的控制面板和显示屏幕,真正实现虚拟状态下的真实场景。学生利用该仿真系统进行模拟真实机床的操作,同样会达到操作真实设备和代替实物操作训练的目的,并且安全可靠。由于大部分的实训活动可以在仿真系统中实现,使用仿真软件将大大减少在数控机床设备上的资金投入,从而可以加快当前紧缺数控加工操作技术人员的培训速度,也大大减少工件材料和能源的消耗,从而可以降低培训成本。同时,具备多媒体教学特点的动态仿真操作使教学形象生动、内容流畅易懂。互动教学功能使得教师既可以以广播的方式在每个学生的屏幕上演示其教学内容。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。

2.学生可以直观地观看工件的仿真加工过程,熟练掌握机床的操作步骤和加工流程,并能够实现直接测量和检验加工后的工件,完全实现了真实加工再现。

首先,在仿真系统上,可以实现机床的选择、刀具的安装、切削用量的确定及对刀等一系列操作,具备图形模拟演示功能,可以直观地观察刀具和工件的相对运动和加工情况。

同时,在机床运行和加工过程中,能够及时提供程序错误或超行程等报警信息,教师或学生能够根据报警信息进行分析,从而发现故障原因和作出相应的解决措施。

3.计算机数控加工仿真系统提供了一个采用虚拟机床替代真实机床进行实习训练的平台,在降低费用的同时保证实习效果,既讲经济又求实效。

总之,数控技术专业职业能力的培养,要求学生必须进行大量的动手操作训练,而数控设备价格相对昂贵,受资金等各方面条件制约,大部分职业院校很难真正做到满足实践教学的要求。在教学中引入数控加工仿真技术,为解决此类问题开辟了一条蹊径。

参考文献:

[1]宇龙数控仿真系统说明书.

数控加工仿真系统例8

中图分类号：G642 文献标识码：A 文章编号：1006-4311（2014）05-0270-02

0 引言

目前在机械制造行业中越来越多的应用到了数控加工，自然对此类人才的需求也就与日俱增了。但因为数控设备的价格很昂贵，很难做到每个学生都有足够的操作数控机床的时间，并且如果学生操作失误，很容易造成数控设备的损坏，既占用了设备加工时间，又增大了风险。因此，如何增加学生的实践操作机会，提高学生的实践动手能力，培养出更多的相关专业人才，就成为摆在广大职业院校的一道难题。各高职院校必须重视这一问题，探索出一套适合自己现状的教学方法和教学模式。数控仿真系统的应用可以有效的解决学生缺乏实践操作机会的问题，因为该系统可以通过进行数控加工全过程的演示，比如数控加工程序的编制、虚拟仿真数控机床的操作、工件加工和测量等，让学生了解和掌握到数控机床的各项程序指令和基本操作方法，为今后的实际操作打下良好的基础。

分析数控仿真系统在数控机床编程与操作实训教学中的应用可以发现，它作为前期的辅助教学手段已经成为了一种最安全有效的教学方法和教学途径。

1 数控仿真系统在数控机床编程与操作实训教学中的应用

1.1 利用数控仿真系统，可以提高教学效率、节约成本。数控设备价格昂贵，数量有限。数控仿真系统通过计算机大量配置终端，彻底解决了数控机床数量不足的难题。同时数控仿真系统不存在安全问题，若操作失误，系统会及时报警，并不会出现安全事故。不仅巩固了学生的操作能力，让学生有更多的实践学习机会，也在很大程度上节约了教学成本，是数控机床编程与操作实训教学前期良好的辅助教学手段。

1.2 利用数控仿真系统，可以减少教师的工作量，提高教学质量。传统教学中，数控程序批阅的工作量非常大而且繁琐。应用数控仿真系统，学生程序出现小的失误，数控仿真系统会及时报警，帮助学生改正编程过程中的错误。数控仿真系统自带的考试功能能够自动记录学生操作过程的失误，自动评分，极大的减少了教师工作量，提高教学质量。

1.3 利用数控仿真系统，可以提高学生的学习积极性。数控机床编程与操作实训是理论和实践相结合的课程，按照传统的方法在课堂上讲授编程指令，学生很难理解这些指令的内涵以及与实际应用之间的关系，学生会感觉空洞、枯燥、提不起兴趣，而利用数控仿真系统进行多媒体教学，直观地向学生展示编程指令的实际加工应用，学生可以将所学的指令在数控仿真系统上进行模拟加工，发现编程过程中出现的错误，教师针对学生的错误及时进行讲解，让编程指令变得具体、形象，增强了学生的学习积极性。

1.4 利用数控仿真系统，可以增强学生动手操作能力。教师把数控机床操作的课程安排在实训车间来讲授，其一受数控机床数量的限制，学生自己动手操作的时间不足；其二学生操作一旦出现失误，轻则造成刀具或者机床的损坏，重则造成安全事故的发生。因此在进行数控机床实际操作之前，应先利用数控仿真系统，增强学生的动手操作能力。数控仿真系统采用的操作面板和按键功能与实际的数控机床完全相同，学生可以在数控仿真系统上自己动手操作机床来加深理解。即使操作过程中有失误的地方，仿真系统也只是及时出现报警提示，而不会造成安全事故的发生，这样学生就可以放心大胆地进行各种操作练习，从而增强了学生的动手操作能力。经过了大量的数控仿真系统的操作练习，再到数控机床进行实际操作，就会避免安全事故的发生。

1.5 利用数控仿真系统，可以培养学生严谨的工作作风。学生在学习数控编程时，如果不利用数控仿真系统进行验证，很难发现编程过程中出现的小的失误。利用数控仿真系统，即使再小的错误，如数字0输成字母O，坐标值掉了小数点，字母Z输成数字2等等，数控系统都会及时报警，程序无法运行。因此要在数控仿真系统上正确的运行程序，必须保证输入的程序是正确无误，这就培养了学生严谨的工作作风。数控程序没有60分、90分，只有0分和100分。

1.6 利用数控仿真系统，可以实现网络教学和远程培训。随着社会对技能人才的大量需求，职业院校还应担负起社会劳动力的培训任务，利用数控仿真系统和网络搭建的平台，进行远程教育将成为一种新的教育教学模式，它打破了地域和时间的限制，扩大培训人员的数量，缩短了培训的周期。

2 数控仿真系统应用中的注意事项

2.1 数控仿真系统只能检查程序的对错，无法检查程序的好坏。数控仿真系统对数控程序编写技巧、加工工艺安排无法检查。教师应在课堂上重点讲解这些问题，学生应结合所掌握的加工方法，进行加工工艺安排，然后在数控仿真系统上进行模拟练习。

2.2 数控仿真系统只能完成加工过程，不能检查加工质量。数控仿真系统在切削速度、进给量、吃刀量等对加工质量的影响无法体现，实际加工中的刀具磨损在数控仿真系统里也不存在。在数控仿真系统里，只要程序是正确的，加工完成后的尺寸就是丝毫不差的。但是在实际操作中，刀具磨损、各种加工参数的设置都会影响最终的加工结果。数控仿真系统的使用，会在一定程度上让学生放松对产品质量和生产安全的认识。因此数控仿真系统只能用于数控机床编程与操作实训教学前期辅助教学，不能完全抛开实际机床的实习内容，后期还要安排适当的实习时间，通过实际操作来纠正以上不足。

综上所述，数控仿真系统尽管毕竟和实际机床还是有很多区别，无法真正替代实际机床，但是数控仿真系统减少了资金投入，充分利用有限资源，提高了学生的学习兴趣，调动了学生的学习积极性，减轻了老师的工作量，对于学生动手操作机床的能力培养，也起到了提高和增强的

作用。

参考文献：

数控加工仿真系统例9

随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，数控操作者的大量培训便成为迫切需要解决的问题.在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作又经常会导致昂贵设备的损坏.而计算机技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真培训系统.它用计算机仿真培训系统进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。

国外从上世纪80年代开始，在数控仿真方面做了大量研究工作.数控加工仿真涉及造型技术，经历了基于线框图形的几何仿真、基于直接实体造型的数控仿真以及基于离散空间的数控仿真.同时，数控仿真正从几何仿真走向加工过程物理仿真的研究，开发了基于数值分析和模拟来预测工件、刀具物理属性的原形软件，取得了许多研究成果.经过多年发展，国外的数控仿真技术己形成了商品化软件，如：日本的Sony公司研制的FREDAM系统可对球头铣刀加工自由曲面进行三维仿真，并进行干涉、碰撞检查;英国Delcam公司的产品PowerMILL，不仅提供五轴联动的实体切削仿真过程，而且提供五轴加工机床动作仿真过程，动态仿真五轴加工过程机床各轴各机构运动关系，仿真软件支持摆刀轴、双旋转工作台、摆刀轴与旋转工作台的组合;美国CGTech公司开发的数控仿真软件vERICUT，不仅实现多轴仿真，还增强了切削状态分析功能，还有法国Delmia公司的VNC，CIMCO公司的CIMCOEdit等其它数控仿真软件.此外，国外一些著名的CAo/CAM软件（如：UG.Pro/E.MasterCAM）也都具有NC加工仿真的能力.以色列的CAD/CAM软件Cimatron的数控加工技术一直处于世界领先的地位，它也提供了可视化的加工仿真模拟，以彩色图的形式显示当前加工结果及其加工余量，使用户可以检查加工过程的合理性与正确性;可以任意剖切旋转来观察加工的结果，还可以进行仿真校验、定量分析、加工工时估算等;也可以手动单步检查生成的刀具轨迹.著名软件UG的机床仿真模块Unisim也具有完善的数控加工仿真能力.但是这些软件大多价格昂贵，对硬件的要求也很高，而数控仿真也只是软件众多功能中的一部分。

目前，国内市场上也有一些功能较完善的数控仿真软件，如南京宇航自动化研究所的YHCNC系列数控仿真软件，支持多种数控系统，具有良好的用户界面，真实感图形显示的效果也较好，系统运行效率高.此外，还有上海天傲科技有限公司的TNS数控仿真系统，广州红地技术有限公司和韩国Cubictek公司合作开发的金银花从CNC仿真软件，上海盖勒普工程技术有限公司的数控加工编程校验和仿真软件PredatorVirtualCNC等。

我国数控仿真技术虽然发展迅速，但是仍然存在以下不足：

（1）仿真的速度和精度问题一直是数控仿真研究的难点，两者互相制约.降低精度提高速度会影响工件形状，从而影响图像真实感;反之，仿真真实感增强，但是随之带来CPU和内存资源等消耗增大的问题，会影响仿真实时性.此外，数控仿真也存在其它真实感问题，如仿真模型不能表现粗、精加工时的纹理形态，不能生成与实际形态一致的切削模型。

（2）数控加工仿真几何造型系统基本元素均由理想形状几何形体构成，不包含任何物理性质，体现不出物体相互作用时物质微观结构的物理变化（如力、热变形等）及其物体宏观形状（如工件形状、位置、表面质量）的改变。

数控加工仿真系统例10

1仿真技术在数控机床加工中的应用现状

随着科学技术的迅速发展，数控技术也在不断地进步和发展，而对于数控程序，其正确性直接决定着产品最终的加工质量。一般情况下，我们通过试切的方法保证数控程序的准确性，将作业中的器具替换为容易切削的材料，通过这样的方法，对加工的指令可以实现较为全面的检测，同时在数控加工中，轨迹显示法亦是常用的方法，对于这些方法，均存在一些明显的缺点，例如费时、费力等，这势必会导致企业的生产成本增加，使整个产品的研发周期加长。当今，仿真技术在数控加工中的应用得到了广泛关注，具体是指模拟实际工作中的机床加工状况，借助于计算机模拟技术予以实现。部分学校已经开设了有关的课程，该课程的设立，培养了一批优秀的专业人才，同时为学生以后进入企业工作打下良好的基础。企业在加工生产过程中，通过引入仿真技术，可以很好地保证数控加工产品的精度，大幅度地缩短产品的研制周期，提高产品质量，综合提高企业的竞争力。

2数控加工仿真系统介绍

对于仿真技术的定义，简单来讲是指通过虚拟的仿真模拟技术，对数控加工技能进行培训。

2.1VERICUT系统

到目前为止，世界上整体应用较为广泛的数控加工仿真模拟软件是VERICUT系统。该系统一方面可以模拟数控代码的查证步骤;另一方面可以大幅度地提升数控材料的切削速度。该系统工作的基本原理是模拟数控加工的轨迹代码，把可以看得到的事物在计算机上表示出来，对刀具轨迹的精确度进行检测，从而实现设计师的标准和要求。在使用之前，需要对系统加工中出现的故障程序进行修改和适当的调整，保证仿真系统可以实现预期的结果。

2.2VERICUTMachineSimulation系统

VERICUTMachineSimulation系统，是目前为止，世界上功能最为完备的数控加工仿真模拟软件，对于机床的使用和控制过程，是最容易实现模拟效果的。对于这一系统，其中一方面很重要的功能是可识别数控代码文件，同时根据G－代码，进行模拟加工。在实际的仿真操作过程中，VERICUT系统一般与其进行绑定后使用，可以很好地模拟机床的运用，保证在数控加工过程中，准确地发现错误，同时，通过VERICUT系统，可以仿真模拟工件的切割过程，完善数控代码的竞争度，全面提高数控加工的效率。

3数控加工仿真软件的运用

数控加工的过程中，刀具的轨迹一般看作是仿真模拟技术的重点内容，对三坐标以下的零件进行加工时，有较为良好的效果，但是，仅凭刀具的轨迹，进行实际的仿真模拟，这是远远不够的，需要模拟整个机床加工的过程，这样才能保证可以有效检测出在机床加工过程中，刀具过切以及机床之间磨损程度的大小。对机床的效果进行预测估计的时候，需要优化刀具加工的文件，切实地保障产品的质量以及产品的加工效率。在使用Vericut机床仿真系统时，一般主要是对普通大众的机床进行一定的仿真和模拟，通过这个仿真软件，第一步需要完成的是在MachineSimulation系统上创建机床运动学的模型，这个模型可以使一些文件库使用者进行使用，同时，进一步地完善、修订，实现与使用者的定制理念相匹配。第二步是使用建模模块，组件出机床的几何模型，设计师以此为根据，设计出完美、符合要求的设计图纸，然后工程师对图纸进行配比，设置机床的初始位置，并衍生出相对应的控制文件、机床文件以及工作文件。第三步，根据Vericut系统对所使用的夹具和毛坯进行专业的定义，实现使用行列这一步，定义工件的形状和系统文件，并准确地设定相对应的参数，接下来就可以仿真模拟刀具了。最后一步，将MachineSimulationVericut系统里，以机床仿真模型为依据，同时增添一些实体的机器，例如工件和毛坯的实体，然后根据仿真软件系统中的数据，设置一些对应的参数，通过这一系列的步骤，即可实现同时仿真模拟刀具轨迹以及机床的运动。

4结语

随着经济的迅速发展，客户对于产品的需求日渐多样化，生产厂家为顺应时代的发展和客户需求，需要大幅度减短产品的研制周期。近几年越来越多的公司引入仿真技术，以提高产品竞争力。本文阐述了仿真技术在数控机床加工中的应用现状，对两种数控加工仿真系统以及数控加工仿真软件的运用进行了介绍，希望对我国该方面的发展有一定的借鉴意义。

参考文献:

［1］武珍平．数控加工中仿真技术的应用［J］．品牌(下半月)，2015(1):195．