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仿真技术类有关论文例文 和虚拟仿真技术在数控教学中的应用相关毕业论文范文

主题:仿真技术论文写作 时间:2024-02-08

虚拟仿真技术在数控教学中的应用,本文是仿真技术类有关在职研究生论文范文和虚拟仿真技术和数控教学和应用类毕业论文范文.

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摘 要 随着科学技术的不断进步发展,虚拟仿真技术被越来越多的领域所应用.文章以宇龙数控仿真软件为例,说明虚拟仿真技术在数控教学中的应用.

关键词 虚拟仿真技术;宇龙数控仿真软件;数控教学

中图分类号:TP391.9文献标识码:C文章编号:2095-1205(2018)08-63-02  

1软件介绍

宇龙数控仿真软件是由上海宇龙软件工程有限公司研制开发的一款数控加工仿真软件.该软件基于虚拟现实技术,可实现对数控车床、数控铣床和数控加工中心加工进行全过程虚拟仿真模拟演示.软件操作界面和一般办公软件类似,方便用户进行操作学习.其中,软件机床工作区域可以对数控机床进行空间三维操作,包括缩放、三维旋转、平移等,使得用户在使用软件时候,能够对虚拟加工过程有更为直观逼真的视觉感受.除此之外,软件中数控系统涵盖了目前学校、企业中大多数主流数控系统,包括华中数控、FANUC数控、西门子数控、三菱数控等,适用性非常强.

2仿真软件在数控教学中的作用

2.1减少昂贵设备投入、节约教学成本

目前市面上一台数控车床,大都报价在几万到十几万之间;一台数控加工中心,动辄几十万甚至上百万.而为了满足日常教学要求,往往又需要采购多台设备,这样的成本对学院设备采购而言,无疑是需要一笔巨大的资金投入.我院从上海宇龙软件工程有限公司采购虚拟数控仿真软件,其中网络版购买了60个点位,包含华中数控系统和FANUC数控系统两种系统,总共不到10万元.这套网络版系统,可同时供60名学生在计算机上进行数控车、数控铣、数控加工中心的虚拟操作仿真练习用.虚拟仿真软件的引入,减少了学院在昂贵设备上的投入,大大节约了教学成本,同时也满足了教学的基本要求.

2.2验证数控加工程序的正确性

学生们在刚开始学习数控编程的时候,编写的数控程序往往出错率很高,并且错误是各种各样的.这些错误,有的是因为粗心,多写或是少写了数控代码指令,有的是编写格式错误;如果都让老师一一检查错误,工作量比较大,而且效率较低.通过虚拟仿真软件自带程序纠错功能,这些问题都很容易解决.学生们在计算机上编写完数控加工程序,直接导入到数控仿真系统当中,进行模拟演示.程序如有问题,系统会报警显示具体哪行哪个部分出现错误.如果由于学生自己粗心导致的问题,往往看到软件提示便能自行更正解决.如果是比较复杂的问题,学生自己无法解决的程序错误,再来请老师指导.程序更正后,便进行后续仿真加工演示.这样的纠错模式,利于学生的学习和思考,节约纠错时间,效率高,针对性强.

2.3规范数控机床操作方法

熟练掌握数控机床的操作技能,培养学生良好的机床操作习惯,是数控教学中一项重要的任务.过去,这项任务的实施往往依赖教师在数控实训中心真实机床上进行讲解操作演示,然后让学生在机床上进行训练,才能完成.由于机床在开机工作时候,噪音是比较大的,所以授课教师讲授时候需要比较大的音量,并且需要分组多次进行操作演示.学生在初次操作机床练习时候,往往心里是比较紧张,指导教师也是在一旁时时紧盯,以防人身设备事故发生.这种教学方式,受场地环境和设备数量影响很大,并且指导教师教学工作量和心里压力大.引入计算机数控仿真系统,教师可以将机床加工操作过程直接搬到多媒体教室进行.教师在计算机上进行虚拟仿真操作演示,操作方式方法基本和真实机床一样,同时机床的噪音可以自由控制;同学们在计算机上进行机床仿真实训操作练习,可以不必考虑人身及设备安全问题.与此同时,数控仿真软件具备操作错误预警和报错功能.比如:机床开机如果未打开急停按钮,操作机床就会显示“急停按钮未开,机床没有准备好”提示;数控车床回零过程,如果先回Z轴再回X轴,往往会出现撞刀现象,机床就会自动停止运行并提示错误信息,直到解除这一故障,仿真系统才会重新正常运行;通过反复练习、出错和软件预警错误提示,可以极大规范学生操作机床的方式方法,形成良好的操作习惯.这样,学生在操作真实机床之前就能对数控机床的操作过程有所了解和掌握,再进行真实机床操作,才能做到不慌不乱.

2.4进行授课和考试

宇龙数控仿真软件,具备授课功能和在线考试功能.教师将教师机上仿真软件模式更改为授课模式,学生机上打开仿真软件就可以同步看到教师机上仿真软件的操作屏幕,这样教师在教师机上演示软件的每一个操作步骤,都会同步显示在学生端计算机屏幕上,如此使得每名学生都能具有良好的观看效果.如果将教师机上软件模式更改为考试模式,教师提前在软件中做好机床操作和零件尺寸评分标准,设置学生机软件登录用户名和;学生在学生机端打开仿真软件,输入分配的用户名和,便进入在线考试状态.待零件编程加工操作完成,直接点击软件上的提交菜单项,教师机这边便自动对该学生端机床操作过程和最后零件尺寸进行评分,给出综合成绩,并且能显示该学生错误扣分项目.教师在平时操作练习中,使用该功能,能快速获取学生的学习效果,及时调整教学方式,纠正学生的错误;在期末操作考评和技能考试中,教师运用这项考试功能,能够比较客观、准确、快速评判学生的成绩.

2.5改变教学模式,实现一体化教学

传统的数控教学,理论实操往往分开进行.运用虚拟仿真数控系统,我们可以将整个教学过程安排在理实一体化教室进行.教师讲解完数控指令,然后在计算机仿真系统中进行加工演示指令功能及其走刀路径;学生跟着老师进行操作编程练习,实现教学做一体化模式.这种教学方式,把枯燥抽象的机床操作和编程指令学习,变得具体而直观形象.比起传统教学模式,更能抓住学生的注意力,增强学生学习的积极性,提高教学效果.

3虚拟仿真软件的不足

虚拟仿真软件虽然有种种优势,但也有其不足之处.比如宇龙数控仿真软件,虽能模拟机床的操作和加工过程,但也存在如下问题.一是整个机床操作全靠鼠标点击,没有真实机床那种操作手感,如果完全依赖仿真软件,不利于培养学生的操作技能;二是软件中对工件装夹、刀具安装、零件测量全是靠软件自动完成,这部分内容的练习还需靠在真实机床加工中训练;三是仿真软件中,部分加工指令无法进行加工演示,如螺纹复合循环加工指令G76,在该软件中是无法进行加工演示的,只能在真实机床中进行加工演示;四是仿真软件中,对加工工艺部分无法体现.如零件材料、吃刀深度等工艺参数对加工的影响,仿真加工中是无法显现的,所以这部分内容也需在实际加工中进行训练.

4小结

虚拟仿真技术的引入,给数控教学带来很大的便利,改变了传统教学方式方法,提高了教学效果,解决了原有教学上存在的诸多问题和不足.但由于其只是对真实加工场景的一种模拟,所以也不能完全取代真实的数控机床加工设备,只能作为数控教学中一种辅助手段.我们需将虚拟仿真技术和真实机床加工操作结合起来,发挥各自的优势特长,才能真正培养学生的数控机床编程操作技能,增强学生的实践动手能力,提高人才培养质量.

参考文献

[1]莫.虚拟仿真技术在数控专业中的应用分析[J].职业,2017(12):118-119.

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