數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工中的應用范文
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【摘要】
計算機數(shù)控仿真是應用計算機技術對數(shù)控加工操作過程進行模擬仿真的一門新技術。該技術面向實際生產過程的機床仿真操作，加工過程三維動態(tài)的逼真再現(xiàn)，在很大程度上彌補了實踐教學中設備品種、數(shù)量不足、學生操作時間不足的缺點，提高了學生編程能力和數(shù)控機床操作能力，可以反復動手進行數(shù)控加工操作，在培養(yǎng)全面提高數(shù)控加工技術的實用型技能人才方面有著重要作用。
【關鍵詞】
1數(shù)控仿真軟件介紹
數(shù)控加工仿真是以計算機為平臺的基于虛擬現(xiàn)實的仿真軟件，它通過計算機的編程和建模將加工過程用三維圖或者二維圖并以動態(tài)形式演示出來，面前國內較為流行的仿真軟件有北京斐克VNUC、南京宇航Yhcnc、南京斯沃等，這其中以上海宇龍應用最為廣泛，其界面簡潔、操作簡單，人機交流方便，支持的多種數(shù)控系統(tǒng)。其主要優(yōu)點有幾下幾點
1.1提供多種數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)上海宇龍仿真軟件提供車床、立式銑床、臥式加工中心、立式加工中心；控制系統(tǒng)有FANUC系統(tǒng)、SIEMENS系統(tǒng)、三菱系統(tǒng)、大森系統(tǒng)、華中數(shù)控系統(tǒng)、廣州數(shù)控系統(tǒng)以及上海市技能鑒定機構所采用的PA系統(tǒng)。豐富的刀具材料庫采用數(shù)據庫統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫，刀具庫含數(shù)百種不同材料和形狀的車刀、銑刀，支持用戶自定義刀具以及相關特征參數(shù)。鑒于各高校資金等方面原因，一般的高職院校不可能購買所有的數(shù)控機床和數(shù)控系統(tǒng)，同時隨著機械行業(yè)的不斷發(fā)展，將會涌現(xiàn)出更多新的機床和系統(tǒng)，而高職院校不可能更新如此頻繁，數(shù)控仿真軟件在很大程度了彌補了這一不足，學生可以在仿真系統(tǒng)上進行各種最新的數(shù)控系統(tǒng)的仿真操作，緊跟社會發(fā)展，為今后的就業(yè)打下堅實基礎。
1.2模擬程度高，安全性高數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)機床操作全過程仿真。仿真機床操作的整個過程；毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準對刀、安裝刀具、機床手動操作等仿真。數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)加工運行全環(huán)境仿真。仿真數(shù)控程序的自動運行和MDI運行模式；三維工件的實時切削，刀具軌跡的三維顯示；提供刀具補償、坐標系設置等系統(tǒng)參數(shù)的設定。尤其是切削路線的顯示在很大程度了幫助了學生對現(xiàn)有的程序進行有效的修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)全面的碰撞檢測。仿真系統(tǒng)中的手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測，包括刀柄刀具與夾具、壓板、機床等碰撞，也包括機床行程越界及主軸不轉時刀柄刀具與工件等的碰撞。通過碰撞檢測能實時發(fā)現(xiàn)問題并及時對已有的數(shù)控程序進行修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實現(xiàn)數(shù)控程序處理。數(shù)控仿真能夠通過DNC導入各種CADCAM軟件生成的數(shù)控程序，例如Mastercam、ProE、UG、CAXA-ME等，也可以導入手工編制的文本格式數(shù)控程序，還能夠直接通過面板手工編輯、輸入、輸出數(shù)控程序。完全模擬了現(xiàn)實機床的數(shù)據傳輸方式，使得學生通過仿真后就能很快在機床上進行操作加工。
1.3便于掌握學生學習動態(tài)上海宇龍仿真軟件具有記錄考試操作全過程和考試結果的功能以及多種回放方式，便于教師及時掌握學生學生動態(tài)并給與相應的指導。同時該仿真軟件具有互動教學功能，教師和學生可以相互觀看對方的操作，進行互動交流。
1.4彌補了各院校設備不足的情況由于數(shù)控設備價格昂貴，尤其是多軸數(shù)控機床價格偏高，很多各高職院校無法購買較多的設備和系統(tǒng)進行教學，加上實訓環(huán)境等多種因素影響，目前很多院校實習實訓的都是幾個學生一臺數(shù)控設備進行操作，這樣必然使得每個學生獨立操作設備時間大量縮短，從而導致學生不能更全面的掌握數(shù)控方面的知識。而數(shù)控仿真系統(tǒng)彌補了這一不足，一臺電腦就可以模擬進行數(shù)控加工，學生可以先在仿真系統(tǒng)上對程序進行模擬仿真操作，針對出現(xiàn)的問題對程序進行改正和改進，這樣大量縮短了學生在實際操作中熟練操作面板和修改程序、校驗程序的時間，有效的提高了數(shù)控實訓的效率。
當然，仿真系統(tǒng)畢竟只是虛擬仿真的一個軟件，與現(xiàn)實的設備還是存在一定的差別，其主要缺點有：（1）無法驗證程序的準確性仿真軟件只驗證程序的可行性，無法驗證其準確性，比如在直線加工過程中，應該采用G01指令，但是如果采用G00指令，仿真依然正常進行，不會出現(xiàn)報警顯示，而在實際加工過程中，直線插補只能用G01指令。仿真軟件無法驗證選擇的切削用量是否合理，刀具是否選擇合理，而在實際的加工過程中切削用量是最重要的工藝分析，往往很多同學在仿真時隨意設置切削用量導致實際加工中出現(xiàn)尺寸偏差，嚴重的會出現(xiàn)撞刀等情況。（2）對于有些指令仿真軟件不支持比如上海宇龍仿真軟件，4.0版本的不支持宏程序編程，不支持倒角指令編程，現(xiàn)在新升級的4.9版本能支持宏程序但是不支持倒角指令。這樣華中系統(tǒng)的倒角指令就無法仿真校驗。（3）無法實現(xiàn)復雜零件的加工檢測上海宇龍仿真軟件雖然能實現(xiàn)零件的加工仿真，但是對于復雜的零件，比如配合件，無法實現(xiàn)配合件的組合和檢測功能，這不得不說是個遺憾。同時在裝夾上，實際加工過程中很多地方是不能進行裝夾而仿真時任何地方都可以進行裝夾，比如圓錐、螺紋處，這樣在一定程度上給初學者帶來一定的誤解。
2結論
綜上所述，數(shù)控仿真軟件在數(shù)控加工中有著廣泛而重要的應用，尤其在高職院校已經成為機械加工必不可少的軟件，雖然仿真軟件還存在一些缺點但是這些缺點我們可以通過各種方法去改進和避免。在實際的數(shù)控加工過程中，我們必須充分發(fā)揮數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢，合理、科學、有效的利用軟件為我們教學服務，為學生服務，為我們數(shù)控加工服務。
參考文獻：
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[4]李桂云.宇龍數(shù)控仿真軟件使用指導[M].北京:高等教育出版社,2007.
作者：黎桂平 單位：湘西民族職業(yè)技術學院機電工程系
