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【摘要】

計(jì)算機(jī)數(shù)控仿真是應(yīng)用計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)數(shù)控加工操作過(guò)程進(jìn)行模擬仿真的一門新技術(shù)。該技術(shù)面向?qū)嶋H生產(chǎn)過(guò)程的機(jī)床仿真操作，加工過(guò)程三維動(dòng)態(tài)的逼真再現(xiàn)，在很大程度上彌補(bǔ)了實(shí)踐教學(xué)中設(shè)備品種、數(shù)量不足、學(xué)生操作時(shí)間不足的缺點(diǎn)，提高了學(xué)生編程能力和數(shù)控機(jī)床操作能力，可以反復(fù)動(dòng)手進(jìn)行數(shù)控加工操作，在培養(yǎng)全面提高數(shù)控加工技術(shù)的實(shí)用型技能人才方面有著重要作用。

【關(guān)鍵詞】

宇龍數(shù)控仿真軟件；數(shù)控加工；應(yīng)用

1數(shù)控仿真軟件介紹

數(shù)控加工仿真是以計(jì)算機(jī)為平臺(tái)的基于虛擬現(xiàn)實(shí)的仿真軟件，它通過(guò)計(jì)算機(jī)的編程和建模將加工過(guò)程用三維圖或者二維圖并以動(dòng)態(tài)形式演示出來(lái)，面前國(guó)內(nèi)較為流行的仿真軟件有北京斐克VNUC、南京宇航Y(jié)hcnc、南京斯沃等，這其中以上海宇龍應(yīng)用最為廣泛，其界面簡(jiǎn)潔、操作簡(jiǎn)單，人機(jī)交流方便，支持的多種數(shù)控系統(tǒng)。其主要優(yōu)點(diǎn)有幾下幾點(diǎn)

1.1提供多種數(shù)控機(jī)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(jī)構(gòu)所采用的PA系統(tǒng)。豐富的刀具材料庫(kù)采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理刀具材料和性能參數(shù)庫(kù)，刀具庫(kù)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(guān)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(gòu)買所有的數(shù)控機(jī)床和數(shù)控系統(tǒng)，同時(shí)隨著機(jī)械行業(yè)的不斷發(fā)展，將會(huì)涌現(xiàn)出更多新的機(jī)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(bǔ)了這一不足，學(xué)生可以在仿真系統(tǒng)上進(jìn)行各種最新的數(shù)控系統(tǒng)的仿真操作，緊跟社會(huì)發(fā)展，為今后的就業(yè)打下堅(jiān)實(shí)基礎(chǔ)。

1.2模擬程度高，安全性高數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)機(jī)床操作全過(guò)程仿真。仿真機(jī)床操作的整個(gè)過(guò)程；毛坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準(zhǔn)對(duì)刀、安裝刀具、機(jī)床手動(dòng)操作等仿真。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)加工運(yùn)行全環(huán)境仿真。仿真數(shù)控程序的自動(dòng)運(yùn)行和MDI運(yùn)行模式；三維工件的實(shí)時(shí)切削，刀具軌跡的三維顯示；提供刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。尤其是切削路線的顯示在很大程度了幫助了學(xué)生對(duì)現(xiàn)有的程序進(jìn)行有效的修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)全面的碰撞檢測(cè)。仿真系統(tǒng)中的手動(dòng)、自動(dòng)加工等模式下的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)，包括刀柄刀具與夾具、壓板、機(jī)床等碰撞，也包括機(jī)床行程越界及主軸不轉(zhuǎn)時(shí)刀柄刀具與工件等的碰撞。通過(guò)碰撞檢測(cè)能實(shí)時(shí)發(fā)現(xiàn)問(wèn)題并及時(shí)對(duì)已有的數(shù)控程序進(jìn)行修改。數(shù)控仿真系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)數(shù)控程序處理。數(shù)控仿真能夠通過(guò)DNC導(dǎo)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(dǎo)入手工編制的文本格式數(shù)控程序，還能夠直接通過(guò)面板手工編輯、輸入、輸出數(shù)控程序。完全模擬了現(xiàn)實(shí)機(jī)床的數(shù)據(jù)傳輸方式，使得學(xué)生通過(guò)仿真后就能很快在機(jī)床上進(jìn)行操作加工。

1.3便于掌握學(xué)生學(xué)習(xí)動(dòng)態(tài)上海宇龍仿真軟件具有記錄考試操作全過(guò)程和考試結(jié)果的功能以及多種回放方式，便于教師及時(shí)掌握學(xué)生學(xué)生動(dòng)態(tài)并給與相應(yīng)的指導(dǎo)。同時(shí)該仿真軟件具有互動(dòng)教學(xué)功能，教師和學(xué)生可以相互觀看對(duì)方的操作，進(jìn)行互動(dòng)交流。

1.4彌補(bǔ)了各院校設(shè)備不足的情況由于數(shù)控設(shè)備價(jià)格昂貴，尤其是多軸數(shù)控機(jī)床價(jià)格偏高，很多各高職院校無(wú)法購(gòu)買較多的設(shè)備和系統(tǒng)進(jìn)行教學(xué)，加上實(shí)訓(xùn)環(huán)境等多種因素影響，目前很多院校實(shí)習(xí)實(shí)訓(xùn)的都是幾個(gè)學(xué)生一臺(tái)數(shù)控設(shè)備進(jìn)行操作，這樣必然使得每個(gè)學(xué)生獨(dú)立操作設(shè)備時(shí)間大量縮短，從而導(dǎo)致學(xué)生不能更全面的掌握數(shù)控方面的知識(shí)。而數(shù)控仿真系統(tǒng)彌補(bǔ)了這一不足，一臺(tái)電腦就可以模擬進(jìn)行數(shù)控加工，學(xué)生可以先在仿真系統(tǒng)上對(duì)程序進(jìn)行模擬仿真操作，針對(duì)出現(xiàn)的問(wèn)題對(duì)程序進(jìn)行改正和改進(jìn)，這樣大量縮短了學(xué)生在實(shí)際操作中熟練操作面板和修改程序、校驗(yàn)程序的時(shí)間，有效的提高了數(shù)控實(shí)訓(xùn)的效率。

當(dāng)然，仿真系統(tǒng)畢竟只是虛擬仿真的一個(gè)軟件，與現(xiàn)實(shí)的設(shè)備還是存在一定的差別，其主要缺點(diǎn)有：（1）無(wú)法驗(yàn)證程序的準(zhǔn)確性仿真軟件只驗(yàn)證程序的可行性，無(wú)法驗(yàn)證其準(zhǔn)確性，比如在直線加工過(guò)程中，應(yīng)該采用G01指令，但是如果采用G00指令，仿真依然正常進(jìn)行，不會(huì)出現(xiàn)報(bào)警顯示，而在實(shí)際加工過(guò)程中，直線插補(bǔ)只能用G01指令。仿真軟件無(wú)法驗(yàn)證選擇的切削用量是否合理，刀具是否選擇合理，而在實(shí)際的加工過(guò)程中切削用量是最重要的工藝分析，往往很多同學(xué)在仿真時(shí)隨意設(shè)置切削用量導(dǎo)致實(shí)際加工中出現(xiàn)尺寸偏差，嚴(yán)重的會(huì)出現(xiàn)撞刀等情況。（2）對(duì)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(jí)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(wú)法仿真校驗(yàn)。（3）無(wú)法實(shí)現(xiàn)復(fù)雜零件的加工檢測(cè)上海宇龍仿真軟件雖然能實(shí)現(xiàn)零件的加工仿真，但是對(duì)于復(fù)雜的零件，比如配合件，無(wú)法實(shí)現(xiàn)配合件的組合和檢測(cè)功能，這不得不說(shuō)是個(gè)遺憾。同時(shí)在裝夾上，實(shí)際加工過(guò)程中很多地方是不能進(jìn)行裝夾而仿真時(shí)任何地方都可以進(jìn)行裝夾，比如圓錐、螺紋處，這樣在一定程度上給初學(xué)者帶來(lái)一定的誤解。

2結(jié)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(yīng)用，尤其在高職院校已經(jīng)成為機(jī)械加工必不可少的軟件，雖然仿真軟件還存在一些缺點(diǎn)但是這些缺點(diǎn)我們可以通過(guò)各種方法去改進(jìn)和避免。在實(shí)際的數(shù)控加工過(guò)程中，我們必須充分發(fā)揮數(shù)控仿真軟件的優(yōu)勢(shì)，合理、科學(xué)、有效的利用軟件為我們教學(xué)服務(wù)，為學(xué)生服務(wù)，為我們數(shù)控加工服務(wù)。

參考文獻(xiàn)：

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[4]李桂云.宇龍數(shù)控仿真軟件使用指導(dǎo)[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(shù)學(xué)院機(jī)電工程系