仿真軟件在數(shù)控加工教學(xué)的應(yīng)用論文.doc

仿真軟件在數(shù)控加工教學(xué)的應(yīng)用論文 摘要：利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)實施數(shù)控加工實訓(xùn)能完全打破時間和空間的限制虛擬現(xiàn)實技術(shù)即降低了成本又能夠保證教學(xué)的質(zhì)量是未來實訓(xùn)教學(xué)發(fā)展的必由之路利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)完成實訓(xùn)任務(wù)為職業(yè)教育的技能訓(xùn)練找到了一種省錢、省時、高效的方法可節(jié)省成本兼顧精度和編程檢測方面的考慮,完全可以配合使用斐克仿真軟件的相應(yīng)模塊以典型車削零件加工為例探索出一條新的數(shù)控加工技術(shù)教學(xué)模式的道路 關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實技術(shù)；斐克仿真；數(shù)控加工 虛擬現(xiàn)實技術(shù)又稱“靈境技術(shù)”、“虛擬環(huán)境”、“賽佰空間”等從英文“VirtualReality”一詞翻譯過來簡稱“VR”l當(dāng)前,虛擬制造(virtualManufacturing,VM)的研究工作在國外受到重視,將成為未來制造業(yè)的重要發(fā)展趨勢.它已列入美國敏捷制造使能計劃(TRAM)的五大重點研究領(lǐng)域之一國內(nèi)一些高校與科研院所也紛紛起步開展虛擬制造研究工作,盡管我國制造業(yè)與某些先進國家還有較大差距,但這也是我國制造業(yè)發(fā)展過程中的必經(jīng)之路手工編程對初學(xué)者來說比較適用可對簡單的零件進行操作但隨著工業(yè)的發(fā)展和數(shù)控機床功能的完善一些形狀復(fù)雜和特殊的零件在數(shù)值計算上參數(shù)設(shè)定中走刀路線的規(guī)劃等要借助計算機設(shè)計制造軟件來實現(xiàn)所以CAD/CAM軟件中的仿真加工成為了數(shù)控技術(shù)發(fā)展的重要應(yīng)用部分在教學(xué)軟件中常見的有PROE、UG、CATIA等軟件這些軟件價格昂貴在一些高校和中小企業(yè)中并不適用然而在學(xué)習(xí)或一般的生產(chǎn)中我們也是用到軟件中的幾個常用到的模塊我們完全可以找到一個功能簡單的國產(chǎn)軟件來進行使用我國在這一研究工作的領(lǐng)域中開展的比較晚但隨著科研機構(gòu)研究工作和一些重點院校的不斷深入和開展也已取得了一定的進展還研發(fā)了很多具有自主版權(quán)的虛擬仿真軟件例如：北京的斐克軟件、上海的宇龍軟件、南京的斯沃軟件、廣州的超軟軟件等數(shù)控機床仿真系統(tǒng)因為這些軟件價格比較便宜也符合我國標(biāo)準(zhǔn)和國情所以受到廣泛的歡迎并贏得了越來越多的市場2這里就基于斐克仿真軟件配合使用并以車削加工為例進行數(shù)控車仿真加工典型實例說明圖1數(shù)控車削典型零件圖 1仿真加工操作步驟流程 圖略 2操作步驟全流程 1）步驟一見表2所示利用虛擬現(xiàn)實技術(shù)建立一個逼真的虛擬數(shù)控機床加工環(huán)境可以在計算機上進行數(shù)控機床操作面板的認識、模擬編程訓(xùn)練并產(chǎn)生加工結(jié)果的仿真、進行從零件設(shè)計圖到動態(tài)切削演示的全過程的虛擬實現(xiàn)在數(shù)控加工的教學(xué)上利用虛擬培訓(xùn)教學(xué)法操作技能訓(xùn)練由于數(shù)控技術(shù)教學(xué)和培訓(xùn)都離不開數(shù)控機床而數(shù)控機床本身價格比較昂貴學(xué)校的購買能力限制了其在教學(xué)中的普及通過數(shù)控加工的仿真操作訓(xùn)練應(yīng)達到如下幾個教學(xué)目的：1）增加學(xué)生對數(shù)控機床的感性認識進一步熟悉體會安全操作規(guī)范增加學(xué)生實際操作的自信心提高安全性2）正確掌握對刀方法刀具對刀是數(shù)控編程中重要的環(huán)節(jié)要求學(xué)生正確掌握方法在虛擬的世界中不存在設(shè)備損壞或刀具破損等問題學(xué)生可以通過數(shù)控仿真操作系統(tǒng)進行反復(fù)操作練習(xí)直到能完全熟練地掌握對刀方法3）適應(yīng)臨場操作感由于學(xué)生首次操作數(shù)控設(shè)備有些不敢上手或害怕破壞刀具和工件所以會顯得有些緊張甚至?xí)a(chǎn)生誤操作例如少輸入了小數(shù)點或者忘記輸入刀具補償值等通過仿真系統(tǒng)的訓(xùn)練學(xué)生容易的掌握操作步驟能在輕松的環(huán)境下進行操作熟練后再操作的設(shè)備4）對編制的工藝流程和程序代碼進行驗證更改防止實際操作時出現(xiàn)危險和錯誤5）節(jié)省大量的熟悉機床時間在現(xiàn)場操作時直接進行加工訓(xùn)練減少材料和刀具損耗提高機床使用效率進行虛擬培訓(xùn)教學(xué)法教學(xué)之前應(yīng)該具備和學(xué)校實際操作場地、條件一致的虛擬教學(xué)培訓(xùn)系統(tǒng)如相應(yīng)機床的虛擬操作模型、刀具庫、環(huán)境模擬等等要力求虛擬環(huán)境與實際環(huán)境的情景一致這樣才能保證學(xué)生能夠在虛擬環(huán)境下進行數(shù)控加工操作的過程：毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對刀、安裝刀具、機床手動操作等內(nèi)容這些操作過程都完全可以在虛擬教學(xué)系統(tǒng)中實現(xiàn)同時虛擬數(shù)控加工仿真教學(xué)系統(tǒng)可以檢驗各種數(shù)控指令是否正確能提供與機床完全相同的操作面板其調(diào)試、編輯、修改和跟蹤執(zhí)行等功能也一應(yīng)俱全虛擬現(xiàn)實技術(shù)在教學(xué)中有著極大的前景特別是受到教育者關(guān)注和賞識國內(nèi)的一些高職院校將仿真技術(shù)軟件廣泛應(yīng)用于三維造型設(shè)計、數(shù)控模擬加工等實踐教學(xué)環(huán)節(jié)收到了較好的教學(xué)效果在我國許多高校和研究機構(gòu)也已經(jīng)利用虛擬現(xiàn)實仿真技術(shù)開展教學(xué)和實驗實訓(xùn)方面研究與開發(fā)廣泛應(yīng)用于高校的實踐教學(xué)將會對其教學(xué)模式改革起到極大推動作用虛擬技術(shù)雖然不能完全替代的加工和操作但在理論課與實踐課之間起到承上啟下的作用能更好地為教育技術(shù)提供一項嶄新的模式 參考文獻： 1劉金磊.虛擬加工過程仿真的研究與分析D.華北電力大學(xué),. 2劉文霞.