计算机数控仿真是应用计算机技术对数控加工操作过程进行模拟仿真的一门新技术，是以计算机为平台在数控仿真加工软件的支持下进行的。本文选自核心级教育期刊《学习与实践》中的一篇关于数控仿真的职称论文范文：基于VNUC数控仿真软件在教学中的作用。
摘要：介绍了VNUC仿真软件的功能特点，分析了数控仿真软件在数控教学中的优点，最后根据实例仿真加工简单的介绍了仿真加工在教学中的使用方法。
关键词：数控教学,VNUC,仿真加工
1 VNUC数控仿真软件的简介
目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，如北京斐克(VNUC)、上海宇龙和南京宇航等不同数控加工仿真软件。但结合学校现有的资源，在教学中主要以北京斐克(VNUC)系统为主辅助教学。该软件由北京市斐克科技有限责任公司和北京联高软件开发有限公司依据《全国现代制造技术应用软件课程远程培训》中的教学要求，联合研制开发的一款基于虚拟现实技术的数控加工技术教学软件[1]。
VNUC包含了常见型号的数控机床，如卧式数控车床、3轴立式数控铣床和3轴立式数控加工中心。该软件更包含了种类繁多的主流数控系统，如FANUC、GSK、华中HNC、KND和SIEMENS等系统。系统采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库, 含数百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀，同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数。数控车床上的圆柱状毛坯可以是实心棒料和空心套筒两种，铣床或加工中心的毛坯是可以自行定义大小尺寸的长方体毛坯。不论车床还是铣床其毛坯材料的种类十分丰富，操作者可以根据实际情况来选择使用。
2 VNUC数控仿真软件教学中的优点
结合我校数控技术这门课程来说，由于学生基础差，学习被动无兴趣等，要在这样的条件下要培养一个合格的数控技术人才谈何容易，这就要求探索出一套适合当前现状的教学方法。通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。因此，把数控仿真软件用于教学，是解决这一问题的有效途径[2]。
数控机床仿真加工是数控技术课程的辅助教学手段，能充分利用现有资源节省时间降低风险，最大限度为学生提供动手实践机会，将课本上所学数控加工知识通过仿真加工模拟完成。数控仿真通过不同类型典型零件的模拟加工弥补实践操作中的种种不足。因此VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用。
1)通过情境教学，提高学生学习的主动性、调动学生学习的积极性，培养他们的创新意思。
2)可以弥补学校数控设备不足的问题。
3)通过在教学过程中利用VNUC数控仿真软件学习，结合“三本”加强动手能力的特点，充分体现理论指导实践的理念。通过边学边练，让他们在愉快的氛围中接受新知识和新技能。
4)利用VNUC数控仿真软件的全面检测功能，可以设计出实际加工中可能出现的任何问题，让学生进行思考和解决，从而加深认识在课堂教学中无法达到的效果。
3 VNUC数控仿真软件的零件加工
下面通过一个车床的零件加工来反映数控仿真加工在教学中的应用(如图1所示)。在进行仿真加工教学环节之前一般会完成工艺以及编程等的基础课程的学习，通过所学知识在进行加工仿真之前应该进行准备工作，根据加工需求，进行工艺分析，编织程序生成NC代码(根据所辅助课程体系不同，可采用手工编程或利用CAD/CAM软件自动生成)在预备工作完成之后，利用VNUC进行零件的虚拟加工仿真。仿真加工步骤与实际加工基本相似，教学中可充分利用软件特点结合实践达到对学生综合能力的锻炼。
步骤1：机床、数控系统的选择(本实例选择大连机床厂卧式车床，华中世纪星数控系统)。
步骤2：设置毛坯，根据加工零件的需要设置毛坯大小并且选择毛坯的材料。(这里取代实践加工中毛坯的选择，选择材料45# 钢，Φ70×270棒料)。
步骤3：开起数控系统，回零定义机床坐标原点。(与实际加工中开启数控机床顺序一致，启动数控系统，设置机床原点)。
步骤4：通过VNUC毛坯装夹面板选择适当的夹具与装夹方案(这里取代实践加工中的装夹步骤，本工件选择三爪卡盘)。
步骤5：切削刀具的选择，根据零件的加工工艺，程序中定义刀具编号选择所需的刀具并且定义好刀具的类型，长度，角度，补偿等各个参数。(这里与实际中选择刀具原理一致，本实例选择外圆车刀并设置刀具参数)。
步骤6： 进行对刀操作。对好所需加工刀具(无论车床铣床对刀方式步骤与实际操作一致)。
(1)平端面
在手动(jog)状态下，让刀具靠近毛坯并主轴打开正转。进给速率减慢， +X方向退刀。点击刀具补偿”进入刀偏表1进入坐标系设定补正里面在在X试切长度里面输入“0”并回车。如图2所示
(2)试切直径
在手动(jog)状态下，让刀具靠近毛坯并主轴打开正转。进给速率减小一点。试切直径，并+Z方向退刀。主轴停转，点击主菜单里面“工具”。点击测量功能就，把试切直径测量出来，例如：直径是68.026。点击刀具补偿”进入刀偏表1进入坐标系设定补正里面在X试切直径里输68.026里面并回车。如图3所示
步骤7：加载NC代码(等同在实际数控系统中录入程序)。
步骤8：进行自动加工完成零件的仿真过程。如图4所示仿真加工结果(相当于实际加工中按循环启动加工零件，这里仿真系统可调节观看速度大大缩短实际加工时间)
在教学过程中，教师可利用计算机网络教学的优势，通过教师机演示帮助学生完成这个工作过程，可以做到每个细节的精益求精。对加工中的重点难点可反复演示大大缩短了教学过程。通过软件自带录像功能录制过程达到巩固教学效果反复温习的目的，同时也能增强学生积极性，满足他们求知的成就感。
4 结语
VNUC数控加工仿真软件是利用计算机虚拟动画技术来模拟实际机床的加工过程，可使用户既能掌握数控机床加工的基本原理，又能掌握数控机床操作的基本技能。将该软件应用于教学培训和实际生产中，可以减少培训成本，保证生产质量，具有十分重要的意义[3]。总之，合理的将VNUC仿真软件应用到数控教学中，就能更好地为教学服务，提高教学质量。
参考文献：
[1]李芹.基于VNUC数控仿真软件下的教学[J].科技风,2009,(19)
[2]陈国庆,沈先君.数控机床仿真在数控教学中的应用[J].科教文汇,2007,(30)
[3]韩伟娜,李欣玉.基于VNUC的虚拟数控机床仿真加工[J].北华航天工业学院学报,2010,20(6)
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