数控加工仿真系统模板(10篇)

导言：作为写作爱好者，不可错过为您精心挑选的10篇数控加工仿真系统，它们将为您的写作提供全新的视角，我们衷心期待您的阅读，并希望这些内容能为您提供灵感和参考。

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数控加工仿真是利用计算机仿真技术，在计算机上模拟实际的机床加工过程，以部分替代实际机床的操作训练，它不仅可以验证数控加工程序的可靠性，而且能够预测切削过程，从而减少工件的试切，提高工作效率。仿真可分为几何仿真和物理仿真两类。(1)几何仿真不考虑物理因素的影响，来仿真刀具几何体的运动，主要用来验证NC程序编程是否合理，以便减少因程序错误而导致的刀具折断、机床损伤、零件报废等问题，缩短程序开发时间，节约成本。常用方法主要有：离散矢量求交发、基于图像空间的方法、直接实体造型法。几何仿真可以是实时仿真也可以是非实时仿真。(2)物理仿真物理仿真又称为力学仿真。在铣削过程中，受物理参数影响较大，物理仿真是通过切削仿真过程的力学特性来分析刀具振动和刀具破损情况，控制切削参数，建立物理模型，从而优化切削过程。物理仿真要求实时仿真。

虚拟数控加工系统主要包括虚拟加工环境和虚拟加工过程两部分，职业院校虚拟数控加工系统应满足以下要求：第一系统要有丰富的刀具材料库，建立工艺系统的几何模型；第二动态显示整个运行环境，对加工环境进行仿真，包括三维工件的实时切削、刀具补偿、坐标系设置等；第三机床操作全过程仿真，包括仿真机床工件装夹、基准对刀、压板安装、安装刀具等操作；第四实现互动教学，师生操作过程能实时双向互动；第五实现仿真考试自动评分，系统能够根据事先设定标准对完成工件尺寸及整个操作过程进行评分；第六保证系统的安全性。

2虚拟数控系统总体设计

基于Delphi的数控加工仿真系统具有刀具几何建模、三维图形仿真、碰撞检测以及材料切除仿真等功能。数控仿真系统可以为操作人员提供接近真实的加工环境，全方位模拟实际的加工过程。该数控仿真系统总体结构如图1所示:

2.1加工环境建模模块加工环境建模包括几何建模和虚拟面板两个模块。其中几何建模包括机床建模、工件建模、刀具建模以及夹具建模等，虚拟面板模块包括虚拟显示屏和机床操作面板等。(1)机床建模机床建模采用结构实体几何法，它不能脱离真实机床而独立存在，它是以真实机床为研究对象，不考虑机床的传动装置确定机床的结构参数，对机床结构进行的简化处理。由于机床类型多种多样，在建立机床模型时根据模块化原理需要定制标准的模块，确保机床模型与真实机床一样。(2)工件建模工件建模过程在仿真加工系统中处于十分重要的地位，它的好坏直接影响到仿真产品的质量。一个模型可以用属性模型和几何模型两个子模型共同来表示，其中产品的属性通过属性模型来表示，而它的尺寸和形状则通过几何模型来表示。(3)刀具建模刀具种类繁多，可利用实体建模方法实现对刀具的建模。

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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

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1.1数控加工中心的概念

其实数控加工中心就是从数控铣床慢慢发展变化而来的。随着科技的进步和设计思想的不断更新，越来越多新技术新概念被运用和实现推广，使得一切都在革新和完善，数控加工中心就是其中之一。但数控中心是从数控铣床发展变化而来的自然就会有许多区别和更为完善的功能，可以说与之最大区别点在于数控加工中心是可以具有自动交换加工刀具的能力，这也是它更加完善提高效率的方面。通过在刀库上安装额不同用途的刀具，使用自动换刀装置最终得以实现更多更全面的加工功能。

1.2数控加工中心的相关原则

每一项技术每一个设备都是有其相应的原则的，这样才能有一个规范性，在实施和运用的过程中才能更好的达到预期的标准，让目的得以达成，数控加工中心也是一样，也需要遵守以下几点原则：首先是需要合理的保障工件在加工后的精度和表面粗糙度能够更高的达到标准。毕竟数控加工中心只有更好的达成目标需求才能有助于被市场所接受和推广。还有就是尽可能的减短加工路线，减少空行程时间，简化计算的工作量，以此来达到提高加工效率的最终效果，而数字化自动化的目的就是实现以上的需求。最后及时对于某些重复使用的程序，可以运用子程序来使整体设计变得更为工整更具有条理性，减少程序意外发生。

2仿真系统的结构以及开发要点

2.1仿真系统的结构

而对于整个仿真系统的总体结构主要由包括公共操作界面、用户控制而板、钻床界面、车削界面、铣削界面和程序编辑界几个主要的部分组合而成，通过实现以上几个部分，就能主要达到相应的功能完成。当然除此之外，还有程序检查解释、仿真计算机以及仿真计算机显示等模块的编写实现将能更好的完善仿真系统的功能实现，达到预期效果和作用。一般来讲，数控加工中心仿真系统的用户界面通常都是采用C++语言编写的动态窗口以方便使用者的的数据操作。在用户主界面上还包括了仿真、操作以及预留这三个动态的窗口来达到为使用者提供一些相应帮助的作用。

2.2仿真系统的开发要点

仿真系统在开发中也需要注重相应的开发要点：首先是关于基本流程。在启动仿真系统，载入相应的数控加工中心模型，在系统中能够对机床机构有一个合理的认知，并实现虚拟系统中的相关演示与操作，最终达到仿真的预期功效。系统开发必须最终保证这些基本流程能够完整实现。然后是系统开发方面，主要分为拆装运动仿真模块和任意零部件剖切功能的实现。合理的以这两个方面为关键点为主导就是整个仿真系统的主体功能实现，解决这两个模块功能的技术难题并使之相应功能实现就是整个系统开发的要点。

3关于数控加工中心仿真系统的开发

3.1仿真系统的总体设计方案

对于仿真系统的开发，在当前能使用的平台很多，选择合适的且自身使用操作最为熟悉的才能更好的帮助完成设计开发。随后，在系统功能的设计方面，主要可分为结构观察、运动编辑以及运动操作等主要功能模块进行设计规划，目的就是为了达到在仿真系统中有一个实际操作的功效体现。而在仿真系统的整体架构设计方面，主要就是基本确定一个系统的大致框架，在开发时就需要按照框架来进行实施，使得最终的仿真系统能够达到预期的效果和作用。数控加工模型是整个仿真系统的核心也是操作实施的基础，模型的实用性将更有利于仿真系统达到相应的预期效果。数据层起到组织和管理作用，串联起各个功能模块，应用层的核心观念是“分而治之”，建立起相互独立的子模块，更有利于后期的维护更新。

3.2虚拟数控系统中的相应技术

在程序编译模块可以使用由NC编辑器、NC检查器以及NC翻译器组成。这其中，编辑器的主要作用就是对于数控文件进行读写。检查器其实就是对使用者所使用的代码和语法进行一个系统的检查，毕竟涉及编写的代码量还是非常多的，良好有效的检查就能更快的发现代码中的错，并将其反馈出来。编译器则是将验证通过的代码进行进一步的扫描确认，最终发现没有错误后才能够进行生成系统认知代码的操作。还有就是将仿真系统和网络技术的相互结合。在通信网络模块完全可以使用TCP协议来建立起服务器，通过一个动态加载WinSock技术进行实现数控机组与仿真系统的连接，从而良好的解决了数据共享的问题。

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VERICUT是美国CGTECH公司开发的一种运行于Windows或UNIX系统的计算机上先进的专用数控加工仿真软件，用于制造业CNC数控机床加工仿真和优化。该软件取代了传统的切削实验部件方式，通过模拟整个机床加工过程和校验加工程序的准确性，来帮助用户清除编程错误和改进切削效率[1]。VERICT的如下6个模块能满足工厂目前各项要求：

（1）验证模块

验证模块具有仿真和验证三轴铣床和两轴车床所需的所有功能。可以再VERICUT中定义毛坯模型或者从CAD系统输入毛坯模型，还可以仿真多个同步运动的刀具。

（2）优化模块

优化模块基于切削条件和需切削材料量自动修正进给率。优化模块可以读入刀具路径文件，可以根据每部分切削材料量的不同，选中符合切削条件的指定最佳进给率。

（3）机床仿真模块

机床仿真模块可帮助用户完成整个CNC机床的真实三维仿真，就如同实际生产一样，同时它还具有最精准的碰撞检测功能。该软件会检测所有机床零件，并模拟运动得出零件间的碰撞和接近碰撞的情况。

（4）多轴模块

随着零件和机加工操作变得越来越复杂，出现错误的机会也会随之增加。设计加工工序时，用户不会拿刀具路径的精度、零件质量和机床及机械工人的安全去冒险。多轴模块可以仿真和验证4轴和5轴铣和磨削加工的过程。

（5）自动比较模块

而自动比较模块可以把一个表面、一组表面或一个实体模型的外壳与仿真加工后的零件进行比较，通过指定两实体模型的重合比较，可以容易地辨别出擦伤、碰撞或残余的材料，这是检验仿真加工件是否符合设计的一种新的手段。

（6）接口模块

该软件可以从UG、CATIA、Pro/E等所有主流三维建模软件的加工模块里直接调用该软件进行仿真和优化。

1、VERICUT软件的应用过程

VERICUT软件在的应用过程分为三部分。

1.1、机床基本组件的创建

在VERICUT上建立仿真系统必须构建数控机床组件的实体模型[2]。为了实现对于复杂轮廓曲线的磨削加工，该仿真过程拟创建三轴联动数控磨床模型。要在VERICUT环境中创建磨削机构模型，首先要建立坐标系以及各轴之间的相互关系，然后将各个组件关联到各坐标轴上。

（1）建立机床坐标系

首先打开VERICUT软件，单击组件树 按钮，弹出部件树对话框，如图1所示。

选择Base并在对话框的工具栏单击上工具菜单中的"添附"选项，可以选择添附各运动轴，添附的组件过程如图2所示。

通过组件树菜单，可以确立个部件之间的运动关系。最终建立如图3所示的组件树结构。通过部件树对话框可以确立各部件之间的依附和运动关系，实现、三轴联动，完成对砂轮进给和摆动的控制。

（2）创建磨床的实体模型

在该系统中，可以通过UG、Pro/E等三维软件建立机床几何模型，并导出为STL格式，然后通过VERICUT提供的图形转换输入接口导入到机床仿真系统中，如图4所示，通过UG建立实体模型，等待调用。

图4 创建组件实体模型

本文采用了滑块来实现X、Y方向上的运动，采用了圆盘模型来实现C轴方向的转动。然后依次将各实体模型添附到各坐标轴上，机床模型如图5所示。分别包括了底座、夹具、X轴方向滑块、Y方向滑块、C轴关联转盘、以及一个毛坯组件等模型

（3）创建磨削刀具

因为创建的磨削机床机构类似于车削机床的模型，只是加工刀具与数控车床的车刀不同。因此只要根据砂轮的尺寸外形，做出类似于车刀的一个刀具模型，在仿真过程中，给砂轮一个角速度，砂轮模型就能旋转生成一个圆盘状的砂轮，并能很好的完成仿真运动。

按照按图6所示的尺寸关系建立砂轮界面轮廓。

1.2、仿真数控代码的加载

在VERICUT仿真软件中，刀具轨迹文件通常划分为两种类型：APT-CLS刀具轨迹文件和G代码刀具轨迹文件。APT-CLS刀具轨迹文件的后缀名为tp，通过后置处理转化成一个包含所使用数控机床特定G代码格式的文件。

在VERICT仿真环境中添加我们所生成的控制刀具轨迹的G代码文件，在菜单中选择"数控程序"选项，弹出如图7所示对话框，在对话框中，首先选定数控程序类型为"G-代码数据"类型，再单击添加，选择通过区间均匀接触磨削软件所生成的G代码文件，文件格式为mcd。

1.3、机床控制系统的设置

设置好数控机床的组成、结构以及数控代码后，还需给给机床配置数字控制系统，使机床具有解读数控代码、插补运算等功能。VERICUT软件提供自带FANUC、SIEMENS、PHILIPS等多种控制文件的控制系统库，文件扩展名为ctl。本设计选用软件自带的三轴联动的数控系统进行仿真实现，如图8所示。

2、结论

根据上文建立的VERICUT仿真系统，进入仿真磨削环境，调入相应的刀具文件、毛坯模型、数控代码，创建仿真环境如图9所示。设置好各种加工参数后，输入加工G代码，单击开始，即可开始磨削加工的仿真。磨削后的毛坯形状如图10所示。

在磨削加工完成以上实例中的毛坯后，利用VERICUT软件自带的测量工具，测量仿真加工后的工件的实际尺寸，并且与理论数据相对比，结果如表1所示。

由以上表格中数据可以看到按照实例加工出的模型其最大误差为0.0024mm，基本满足了设计需求，通过VERICUT软件，建立了相应的机床实体模型、刀具模型，并加载了工件加工数控代码，通过磨削仿真试验可以验证数控加工代码的正确性，为节约了大量的时间和资金，这对实际生产具有重要意义。

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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）.

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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.

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随着计算机的发展，使机械制造成为一个跨越机械、计算机、控制、管理的综合技术应用学科，数控加工技术专业也随之产生，而传统教育方式早已满足不了其教学要求。为了提高教学效率和所培养学生的适用性，数控加工仿真系统的出现，很好的解决了以上问题，其不仅能满足学生的感观要求，又能解决数控设备、场地的需求，并能减少材料和能源的消耗。我们学校选择了上海宇龙公司数控加工仿真系统（以下简称仿真软件）的教学软件。该软件具有多系统、多机床的加工仿真模拟功能。我结合自己的这几年教学实践谈谈如何在数控教学当中充分利用好数控加工仿真系统。

一、把数控加工仿真系统应用到数控理论教学当中

理论是深入学习数控编程的基础，数控作为一项技术很强的学科，也是比较抽象的学科，要使学生良好的掌握数控的基本理论和编程的技巧，其教学不能像传统教学模式一样。从我教授数控编程这门课程到现在，每一届学生刚接触数控都认为数控非常神秘，就只是听说过，都没有感性的认识，课上在当我讲编程指令运行时，刀具怎样运动，指令如何起作用，更是让许多学生不知所云，像听天书一样，这种状态如果在短期内得不到改善，学生的兴趣和积极性就会随之减退，从而影响学生的学习和教学效果。所以我在教学过程中一开始会带领学生去参观学校实习工厂的数控设备，简单的介绍其名称、功能、结构，让学生有感性的认识。讲编程时利用仿真软件为学生演示指令动作各个过程及零件加工过程，让学生很直观的看到机床的运动和指令的执行，充分理解指令的运动过程，达到教学的目的。后期随着课程的进行，慢慢的建立起对数控编程的理解。比如讲到圆弧粗车时，不管你怎么画图、写程序，学生听的效果都不是太好，而使用仿真软件，把程序编好，一边单步执行，一边讲解，就能很好的表现其加工过程。还有像循环指令G90，G71等，其走刀路线复杂，参数多，难理解，如果单独讲解是不能很好的呈现的，使用仿真软件，可以一步一动作，对照坐标的变化，讲解参数的设置及走刀路线，会很清晰的让学生理解指令的功能。那仿真软件作为一种图文并茂的教学手段是一种不可缺少的教学资源，在教学中起到了教与学的桥梁作用。

二、把数控加工仿真系统应用到数控实习教学当中

没有使用仿真软件之前，学生实习时老师基本上每一个人单独指导，学生熟悉面板，按键和简单操作要花费大量时间，使老师过于疲劳，学生也十分紧张。而当老师演示操作过程时，由于机床空间有限，大部分学生是看不到的，只能听老师口述，效果相当不好，有了仿真软件则可以模拟现场环境，把实习很难演示、教师口头很难讲授的内容清晰地演示出来，因此在机床操作之前在仿真软件上练习是一种有效的途径。学生也可以通过软件自我进行各种内容、各种形式的仿真练习，能够满足不同类型学生的不同学习要求。一般我会把当天要实习的内容先在仿真软件上操作一遍，讲解操作要领和注意事项，让每个学生都能清楚的看到。然后在让学生在仿真软件上多次重复的练习，如有问题我会及时解决，直到学生熟练掌握操作过程。之后再到机床上加工。这样不但减少了前期的时间浪费，还消除了一定的安全隐患，而在软件上我们可以重复加工，反复训练而没有机床的磨损，刀具、材料、能源的消耗。在数控实习教学中应用数控软件仿真系统，会对整个实习过程起到积极的作用，解决数控设备少，学生多的矛盾，因而仿真软件在我们学校中得到了广泛的应用。

三、数控仿真软件系统对学生的负面影响及解决方法

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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：

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中图分类号：H319 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2014）18-0227-01

主要内容：

工业化和自动化已经成为制造生产领域的发展主题，随着智能加工理念和自动化加工需求的不断深化，以数控机床为代表的新一代自动加工设备开始在制造业中普及开来。我们可以看到数控机床在集成了柔性加工、多维加工、曲面加工和多轴联动等最新加工技术的同时，还兼容了数字编程和辅助设计等功能，这使得每一个数控机床都能成为一个不同规模的加工中心，满足不同的加工需求。但是正是由于数控机床的功能多样性，使得数控机床的操作要求十分严格，操作者不仅需要具备扎实的机械加工基础知识和操作技能，还需要对数控编程技巧、数控加工技术原理和加工工艺制定等具备一定的知识储备，这就对当前的数控机床操作人才的培训模式提出了很高的要求，如何进一步强化数控机床操作人才培训的有效性和成材率，这将是本文要集中探讨的话题。

一、数控仿真软件概述

从技术层面来看，数控仿真软件集成了虚拟现实技术和计算机图形学技术，并且能够实现虚拟现实的数控机床操作试练。虚拟现实技术通过量化实际系统的系统参数、系统环境、声光电等现象，能够真实的还原系统操作环境，给与操作者以极高的真实体验；可以对设备进行操纵，可以查看生产过程、实验过程、施工图过程、供应过程等活动的各种技术参数的动态值，从而确认现实系统是否有能力完成预定的任务和如何去完成，也可从中发现运动过程的缺陷和问题，予以改进。

目前来看，数控仿真软件主要包括了两种，一种是模拟数控机床加工环境和加工过程的虚拟数控机床仿真软件，另一种就是以零件设计和加工程序为主线的CAD/CAM一体化软件。数控机床仿真软件能够让操作者快速熟悉数控机床的结构组成、工作流程和操作要领，通过外接数据库，能够对当前主要的数控机床进行针对性培训，效果十分突出；零件加工仿真软件则将重心主要集中在零部件设计、零部件加工工艺设置、数控加工程序编制等环节上，目前常见的零部件仿真软件主要有solid edge、Pro/engineer、MasterCAM、Solidworks、CAXA等，这些仿真软件能够让操作者快速熟悉机械加工过程，培养机械专业技能。

二、数控仿真系统在数控机床教学实践中的应用

在目前的数控机床操作人才培训中，主要也是针对上述两种仿真软件形式，进行针对性极强的教学实践培训，详细应用内容如下所述：

1）数控机床仿真软件在数控机床实践教学中的应用

数控机床仿真软件是基于虚拟现实系统平台而搭建起来的操作系统，它可以在虚拟现实数控机床数据库的支持下，完美的再现当前主要数控机床的结构组成和工作环境，在数控机床的教学实践过程中，首要科目是要熟悉数控机床的结构组成，受到经济条件的限制，多数数控机床加工学校很难对当前的各种类型的数控机床进行现场拆装，数控机床仿真软件中的模块分解过程能够实现全息装配过程，仿照真实数控机床零部件尺寸，进行的实际工业化装配流程的演练，能够进一步加深学生对于数控机床的进给系统、多轴联动系统、曲面加工系统的空间形象的理解；其次是典型加工工艺的教学实践，数控机床仿真软件能够对工件毛胚定位、工件装夹、夹具工作原理、压板安装流程、加工基准对刀原则、刀具安装和选用规范、机床手动操作和自动操作指令条码等，进行逐一的繁复讲解，而且允许学生在课后进行温习和尝试；再者是完善的图形数据和加工标准数据库资料，使得学生可以在仿真软件自带的典型数控机床编程程序的指导下，进行实际编程，并且在虚拟加工平台上，对自定义的工件进行工艺设定，并且检查加工工件的尺寸误差和质量达标情况；该仿真软件系统结合自动化考核系统，能够实现教学、实践和考核一体化的培训模式。

2）零部件加工仿真软件的教学实践应用

熟知零部件的造型原理和加工工艺流程是保证数控机床操作者能够进行复杂加工过程的技术基础，零部件加工仿真软件为学习者提供了一个高仿真度的零部件数模设计，包括了曲面造型设计和参数化设计这两种主要的形式，对于简单曲面造型和复杂曲面的造型原理都能有一个清晰的理解过程；其次是对零部件加工工艺的熟悉过程，工件加工的第一道工序是要进行基准对刀，不同的零件对刀的原则和位置选择都大相径庭，比如轴对称零部件、杆件、板件、螺旋件以及内内孔加工等等，这都需要学生们在平时的学习过程中熟练的分析不同类型零部件的加工工艺选择准则；再者是对数控加工刀具的走刀过程和走刀程序进行针对性的讲解，这种直观的培训模式有助于学生养成数控加工思维，结合实践性极强的零部件金工实习，使得学生们在自己动手加工典型零部件时，对于零部件造型保持的关键性因素、令不加加工失效的主要原因以及加工过程的重点注意事项都能有一个直观而且亲身经历的过程，经过这种培训模式所培养出来的数控机床操作人才将兼具专业知识背景和机床操作技能，能够适应快节奏、高技术含量的操作需求。

总结：

随着自动化技术和机械加工技术的不断发展，数控加工已经成为机械加工领域使用最为广泛的技术形式。数控机床的使用需要一定的专业知识背景和操作编程经验，相关操作技术人员已经成为当前机械加工市场的稀缺人才。本文概述了数控加工仿真系统在数控机床教学领域的应用现状，并就完善数控仿真软件的教学价值提供了新的思路。

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数控加工实训是数控技术专业核心教学与训练项目，是一门主要专业实践课。其课程设计以实践为核心，辅以必要的理论知识，并兼顾培养学生创造思考、问题解决、适应变迁及自我发展的能力，使学生具有就业与继续进修的需求所需基本知识和技能。在教学安排中，一般先利用仿真软件进行机床的模拟操作训练，在学生熟练后再上实际机床进行操作训练，这样不仅能降低实训成本而且能缩短实训时间，更能提高实训效率，因此数控加工仿真实训的教学对数控加工实训教学具有重要的作用。近几年来，为把数控专业办出特色，加强和提高学生数控专业理论知识和操作技能水平，笔者在数控加工仿真教学与数控加工实训教学的教学安排、教学重点、教学内容等方面进行了一些探索和实践。

一、充分认识数控仿真对数控加工的辅助作用，正确把握教学重点

目前在有数控技术专业的许多职业院校中，为使学生在数控加工实训中较好地掌握数控操作技能，在课程设置中都有数控仿真实训和数控加工实训两门课程。明确数控仿真实训和数控加工实训的主辅，避免重复教学和训练，发挥数控仿真实训和数控加工实训各自的教学优势，对实现培养数控技能人才目标是十分重要的。

1.把握仿真实训和加工实训的主次，明确数控实训教学目标

中职数控技术专业培养目标主要是数控机床操作工，学生技能水平达到国家职业标准的相关等级要求，并具有相关理论及实践能力。由于数控仿真实训运用仿真软件在计算机上进行，仿真软件在工件毛坯选择、装夹、测量和工艺参数设定合理性，以及对刀精度控制等方面与数控加工实训的实际加工有较大的差距与不同，也就是说在仿真软件上完成的课题任务并不能代表在实际加工中就能完成该课题任务，因此数控仿真实训不能替代数控加工实训。同样数控加工实训教学也不能完全依赖数控仿真实训教学，要提高学生数控操作技能水平，取得技能等级证书，必须加强数控加工实训的训练，数控仿真只能对数控加工实训教学起辅助作用。

2.把握数控加工实训教学特点，提高机床使用效率

操作技能掌握和技巧的形成需要大量和反复的训练。为提高学生数控机床操作技能水平，强化专业技能训练，结合技能掌握、形成和提高的规律，在数控加工实训中有针对性地加大技能训练量，多完成课题任务。在数控加工实训教学中以数控机床的系统操作、项目工件加工和技术应用及技能训练为主，减少工艺分析、数学处理、程序编制占用数控机床的时间，使数控机床更多地用在工件的切削加工和精度控制等训练环节。让学生有更多的时间练习数控仿真中不能体会和实现的内容，如刀具的安装、工件的测量和装夹等，体会和学习程序的参数设定，强化固定的规范操作，如开机回零、初次输入的程序需校验等。

3.发挥数控仿真系统优势，辅助数控加工实训教学

理论联系实际，改进教学方法，提高学生分析和解决问题的能力。数控加工仿真系统具有与数控机床操作系统相同的面板和按键功能，能实现加工模拟演示功能和程序自诊断功能以及快速测量功能。在数控仿真实训教学中以工艺分析、数学处理、程序编制、工件的模拟加工的基本知识和技能应用为主，使学生在操作数控机床前，能先熟悉机床的结构，了解机床的主要技术参数、操作系统，掌握控制面板按钮功能、坐标系设定和选择等性能，特别是在理解、掌握和运用各指令字进行编程方面，如对半径补偿功能、刀具偏置等模拟演示和训练，能有效地帮助提高学生提高手工编程的技能和技巧，为数控加工实训的开展做好操作理论和技术方面的准备。

二、协调课程教学内容和模式，实现仿真与加工实训的对接

在数控加工实训中，由于学生的操作熟练性和切削进给速度等因素，往往加工一个课题任务需要一定的课时数，并且还存在人多机床少的现状，所以在数控机床上完成的课题任务并不多，较难达到操作熟练性。为提高实训教学效率，在有限的课时数里提高学生操作技能水平，需要在教学中不断探索和改进。

1.数控仿真与实训训练课题合理穿插，提高教学效率

在数控仿真教学中安排一定的数控加工实训的课题任务，如对数控加工实训中单项基本训练的项目，先在仿真软件上完成工艺分析、编程和模拟加工，然后再上数控机床实训加工。这样既提高数控机床实际使用率，又能克服数控机床程序校验时只显示零件的大致轮廓或刀具运动轨迹的不足，保证程序的正确性，同时在仿真和实训中完成同一课题任务也能体验和区分仿真软件和数控机床的差异，如切削用量、工件的装夹等，更为学生课后练习和自学提供帮助。

2.数控仿真与加工实训教学内容各有侧重，保证教学质量

由于软件开发原因，在数控仿真软件中有些指令、操作方法和功能还不能反映和实现，如FANUC系统的直接图样编程功能、华中系统的G71有凹槽粗车循环、用G00和G01切削效果相同等。为避免学生误解和形成错误观念，除了向学生说明外，将相关的教学内容安排在数控加工实训中加以指导和强调，如进行G71有凹槽粗车循环指令的编程示范和对学生输入机床的程序进行切削用量相关参数的检查等。同时在用数控仿真软件进行课题任务模拟加工中，利用软件可以高速切削的特点，提高模拟加工切削速度快速验证对刀、程序等的正确性，增加单位课时的课题任务训练次数，提高编程的熟练性和正确性。

3.采用灵活的教学模式，调动学生积极性

在教学活动中，学生不是被动的受教育者，而是自觉的积极的参加者。在数控仿真教学中根据教学内容，以专业知识学习和技能提高为目标，发挥仿真软件优势，采用灵活多样的教学模式，提高教学效果。如利用软件的“授课”功能，除了教师在每个学生的屏幕上示范讲解和演示外，让部分学生操作演示进行交流机床操作和编程。利用软件“考试”功能，在教学过程中配合数控加工实训适时开展一些竞赛，提高操作熟练性和编程正确性。从而督促和鼓励学生认真学习、独立训练，减少抄袭，调动学生学习积极性和主动性。

4.运用仿真系统优势，联系地方经济建设

“以服务为宗旨，以就业为导向。”职业教育与地方经济建设是紧密联系的。在数控仿真软件中提供了较多占主导地位的数控系统，如德国的SIEMENS、日本的FANUC、广州数控GSK和华中数控等一系列数控系统，同时还包含了不同刀架位置结构的数控车床、数控铣床、卧式或立式加工中心的可选项目。在数控仿真教学中，根据学生学习情况和教学进度，结合地方企业设备使用的系统情况，选择1～2个系统进行系统操作和编程的介绍和指导，弥补数控加工实训系统单一的不足，以利于学生的发展和就业。

三、合理教学安排，提高数控技能教学效果。

在数控仿真和数控加工实训的教学中，为加强课程间的教学内容、教学进度，教学重点和难点的处理等具体问题，发挥教师的职业技能和工作积极性，在具体的教学安排中，制订教学计划、分配课时数和调配教师是十分重要的。

1.科学制订教学计划，实现教、学、做合一

在数控加工实训教学的单项基本技能、专业技能和综合技术应用能力的三个层面的训练中，考虑在数控加工实训的前期，学生进行实际操作前需要具备一定的加工基础和专业理论知识，发挥数控仿真具有集中教学、训练和低成本等教学优势，利用仿真软件理论联系实践，在机床仿真操作中落实理论知识的传授，提高学生系统操作和编程熟练性。因此在教学计划安排中，在单项基本技能阶段，安排数控仿真和数控加工实训的教学同时进行，同时数控仿真课时数可以多些，有利于通过做中学，学中做的教学形式，能使学生尽快掌握专业知识和操作技能。

2.加强教师专业技能提高，发挥教师主导作用

在数控仿真和数控加工实训的教学衔接中，围绕教学目标组织教学，需要在教学进度上保持同步，课题任务内容上协调，如完成某课题任务需用课时数，在图样分析、工艺确定、编写程序等方面也需要一致，另外程序中的编写格式要求，刀具选用，工序安排等也需要统一。为此安排教师同时承担一个班级的数控仿真和数控加工实训的教学任务，从课程教学计划的制订到教学内容在每课时中具体实施过程，精心策划，合理安排，最大限度发挥教师的能力和作用。

四、结语

为使学生全面地了解和掌握数控机床的编程与操作技术，数控仿真与数控加工实训的教学衔接还有很多工作要做。在充分利用仿真软件和机床设备，提高教学效率和效果，发挥教师职业技能，使学生在有限的教学时间学到更多的相关知识和技能，提高数控操作技能水平等方面，还需要积极实践与探索，不断深化教学改革。

参考文献：

[1]马荣刚，张国林.仿真软件在数控专业实训教学中的应用研究[J].中国校外教育，2011（A，1）