數控仿真范文第1篇
一數控實習 (實驗) 教學中存在的問題
第一, 社會上出現了一種新的機電一體化設備——數控機床, 但和普通機床相比價格較高。如果運用數控機床開展相關的數控實訓, 需要較高的費用。
第二, 由于科技發展速度不斷加快, 數控機床樣式繁多, 更新換代較快, 一般院校很難配備所有的系統, 會出現學生工作后操控的設備和在學校所學不一樣的情況, 要是不能盡快適應, 將會對自己的工作造成一定的影響。
第三, 數控機床自動運行性較好, 學生剛開始學習的時候, 由于不熟悉編程或者操作失誤會損壞機床或者刀具, 嚴重的會威脅到人身安全。為了切實解決上述問題, 筆者建議使用數控加工仿真系統代替數控機床實際操作。
二數控加工仿真系統的產生
進入信息時代, 虛擬現實理論和技術獲得很大的突破, 出現了一種計算機仿真培訓系統, 可以對實際設備的加工環境以及工作的實際狀態進行準確的模擬。在學習的過程中使用計算機仿真培訓系統, 不僅會讓學習者的素質得到有效的提升, 同時比較安全, 花費的費用相對較少。國內很多學校在教學中已經引進計算機仿真系統, 在培養數控操作人才中也得到了廣泛的應用。簡而言之, 就是借助計算機技術以及其他專門的硬件、軟件, 模擬真實的場景, 在這個仿真的場景下參與者通過交互體驗會產生一種真實的感覺, 對操作者實際工作能力的培養很有利。
三數控加工仿真系統的應用方法
1.數控加工仿真系統應用的過程
第一, 數控加工仿真系統的選用。當前市場上的數控仿真系統軟件有很多種, 如北京斐克公司VNUC數控仿真軟件、南京宇航數控仿真軟件等等。通過多方面的比較, 筆者認為北京斐克公司VNUC數控仿真軟件具有較好的性能, 其在教學輔助中具有較高的價值。該仿真軟件可以仿真數控車床、數控銑床和數控加工中心加工零件的全過程。其中主要有定義毛坯、刀具準備、基準測量等多項功能, 內存的數控系統也比較多, 涵蓋FANUC、SIEMENS等多種系統, 具有仿真多種機床、多種系統的能力。
第二, 定義毛坯及選擇刀具。在數控仿真軟件的輔助下, 和數控機床以及相關工藝知識有效地結合在一起, 選擇符合學校情況的系統類型以及機床型號;以加工零件的形狀對工件毛坯的材料和大小進行定義, 選擇合適的工件裝夾形式, 在刀具庫中選擇合適的刀具。
第三, 手工編程及零件加工。零件的尺寸、過程、參數、刀具的位置等是數控機床加工所需的信息, 這些信息在編碼的操控下執行一系列命令。數控編程對學生的思維以及專業技術要求較高。學生編制的程序通過教師的審批確認是否正確。這種教學方式需要教師逐個查閱學生編寫的程序, 內容比較煩瑣, 實際上很多在數控機床上無法通過的程序錯誤教師難以檢查出來。在數控仿真軟件中可以很好地解決該難題, 在編輯方式下的程序界面上輸入數控代碼, 然后以實際數控機床操作回到參考點, 對刀——設定刀具補償。自動運行編寫程序, 加工的全過程均可以觀看, 自主判斷程序的正確性。讓學生對知識更容易掌握, 凸顯仿真軟件在教學中的優點。
2.恰當運用數控加工仿真系統, 充分發揮其在實習教學中的作用
在實習教學中可以使用數控加工仿真系統進行數控編程和操作。教師在實習教學中要重視使用數控仿真系統的方法, 在數控教學中初期的感性訓練、訓練基本程序以及指令代碼的編寫可以在數控教學仿真軟件中完成, 而并不是采用仿真軟件進行全過程的教學活動。在數控課程中可以使用數控加工仿真系統, 作為輔助訓練學生實際操作的工具。教師要重視在教學過程中使用數控加工仿真系統的方法, 明確在教學過程中數控加工仿真系統的位置, 在教學的過程中不能輕視教師的引導作用而過分依賴數控加工仿真系統, 也不能不重視學生在教學中的感受, 教師在教學的過程中需要有辨別并科學地使用數控加工仿真系統, 以便于提升數控教學的質量和水平。同時也應該重視學生的實際加工能力, 不僅要充分運用仿真軟件, 還要有效地提升學生的操作能力和水平, 保證數控教學科學、客觀地開展并具有較強的實效性。
3.科學安排教學內容, 循序漸進地掌握數控編程與操作
進行實習的時候, 筆者建議把教學內容劃分為三個模塊。第一個模塊為基礎, 主要對FANUC數控系統的編程方法和操作技巧進行詳細的介紹和講解。該部分雖然比較基礎, 卻是教學的重點, 學生必須熟練掌握, 并活學活用。第二個模塊為提高, 對SIEMENS數控系統的編程與操作進行細致的講解, 讓學生在不同的數控系統下均具有較強的應用能力。第三個模塊為拓展, 主要對華中數控系統的編程與操作方法進行講解, 拓展學生的知識面。這三個模塊相互促進、相互影響, 讓學生的動手能力得到有效的提升, 滿足社會對綜合性人才的需求。
4.活用教學方法
和本科學生相比, 高職學生學習基礎較差, 教師教學很困難, 如果還使用傳統的教學方式, 不僅難以引起學生的興趣, 而且教學質量也難以提升。應使用先進的教學方法、手段來激發學生的學習興趣。一般而言, 從事數控教學的教師教學水平較高, 具有較強的數控能力, 可以熟練使用多種教學方式。教師在教學的過程中應以學生為主體, 教學中促進學生手腦并用, 改變學生的學習觀念, 讓其由“要我學習”變為“我要學習”。
5.正確進行教學評價
教學評價主要包括學生的自我評價、學生間的相互評價以及教師評價。在計算機上使用數控加工仿真系統進行課程的學習, 筆者建議以教師評價為主, 及時登記每次的練習成績。評價方式多種多樣, 可以是課堂測試也可以是口頭評價, 試題測試又分為兩部分:課題測試、期末測試。教師口頭評價學生的時候應注意選擇激勵的語言以及措辭, 對表現不好的學生不宜直接批評, 應該使用激勵的語言, 對做得好的部分加以鼓勵, 不好的地方委婉地表述, 并給出具體的改進措施。在課堂上進行測試應該具有一定的目的性, 題目不應該過難, 通過課堂測試教師了解到學生學習中的不足并且提高學生的學習熱情和意識。教學評價的本質是促進學生學習, 教師應該掌握科學的評價方法, 多用鼓勵性的評價方式, 不斷提升學生學習的興趣和積極性。
6.數控加工仿真系統的應用優點
使用教學仿真軟件沒有安全上的顧慮。讓學生在仿真系統上進行技能訓練, 訓練的費用能極大地降低, 如果按照50 臺計算機和50 套仿真訓練系統來計算, 花費的資金僅僅能購買一臺價值30 多萬元的數控機床, 卻可以解決50~200 位處于初學階段學生的技能訓練問題, 學生可以輕松地初始化實習進程, 保存未訓練完成的項目, 在反復的訓練中可以有效地提升自身的操作能力, 提升教學效果的同時, 實習成本也得以有效的降低。
和實際加工相比, 機床操作面板的使用與零件的加工幾乎一模一樣, 數控機床加工過程中學生可以從任意角度進行觀察, 直接觀察毛坯——成品的過程, 形象的畫面可以很好地激發學生學習的積極性和動力, 對學生學習和掌握知識極為有利, 在課堂上隨機檢查編程與操作的作業, 每次都有合理的結果, 可以培養學生濃厚的學習興趣。
四結束語
在教學中使用數控加工仿真軟件, 對學生綜合職業素質的全面提升具有很好的促進作用, 不僅使學生獨立思考以及創新的意識得到培養, 更讓學生勇于鍛煉。作為數控教師, 在教學的過程中應該摒棄傳統的教育教學理念, 充分領悟新課改精神, 踐行素質教育理念, 在思考中產生問題, 在思考中解決問題, 采用積極的措施, 很好地使用仿真軟件, 有效地提升數控教育教學質量。
參考文獻
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[2]黃寧健.數控仿真系統在中職數控教學中的應用探討[J].法制與經濟 (下旬) , 2010 (2)
數控仿真范文第2篇
現階段的仿真方法有兩種, 一是采用專業的仿真軟件進行仿真, 如上海的“宇龍仿真”南京的“斯沃仿真”以及比賽常用的北京“VNUC”軟件等。另一種是利用一些CADCAM軟件自帶的實體或線框仿真功能來進行教學, 如美國的“MASTERCAM”“UG”以及國產的“CAXA”等軟件。軟件仿真作為一種既能滿足學生的感觀要求, 又能解決數控設備昂貴與校方資金短缺的普遍性矛盾, 因而得到了廣泛的應用和相當的關注。但是單一的使用專業仿真軟件或CADCAM軟件進行教學也給數控教學和對學生的實訓帶來了一些較為嚴重的負面影響。
一、對專業仿真軟件的分析
專業仿真軟件是現在比較主流的一種數控教學手段, 教師在授完課后學生可以在現場進行仿真練習, 通過直觀的仿真, 學生可以很好的理解和消化指令的運行特點。初學數控的學生認為數控設備非常神秘, 既有探索的欲望又覺得無從下手, 尤其是在講述數控系統操作界面的操作時, 更是讓許多學生不知所云, 這種狀態如果在短期內得不到改善, 學生的興趣和積極性就會隨之減退, 從而影響學生的學習和教學效果。如果能及時利用仿真軟件為學生揭開數控這層神秘的面紗, 學習和教學效果將會得到明顯的提高。因此, 對于給學生建立基本的數控認識和改變認為數控深不可測的思想狀態具有立竿見影的效果。但現在各職業院校的仿真實習多局限于手工編程的仿真, 很少涉及復雜幾何形狀及復雜曲面的仿真。這是由于曲面實際加工練習時間周期長, 成本高, 不利于實習時間的安排, 但在實際的生產加工中數控銑及加工中心的程序多數都是采用自動編程的方式獲得, 這就導致了學生在畢業后不能夠在企業很快的勝任崗位工作。
并且利用單一的專業軟件仿真教學, 只能對一些幾何形狀較為簡單的零件進行仿真練習, 這樣很容易滋生學生的自滿情緒, 夜郎自大, 以仿真論數控, 通過幾道程序的編寫而沾沾自喜, 從而放松學習、渙散訓練, 最終只能落得一知半解的結果, 嚴重影響了教學質量和浪費了教學資源。
二、對CADCAM軟件仿真的分析
數控程序的手工編制是計算機自動數控編程的基礎, 應用計算機進行數控加工自動編程最終也還要經過后置處理轉換成NC程序代碼。作為數控技術人才, 不僅是數控技術的應用者, 更應該是數控技術的開發者。因此要使學生知其然并知其所以然, 手動編程是學生熟悉并掌握NC程序基本原理的一個重要途徑。但通過手工編寫的程序只能對二維及一些輪廓相對簡單、規則的曲面進行加工。不能夠對幾何形狀較為復雜的曲面進行加工, 這樣的教學顯然是不能夠滿足現代職業學校的教學需要的。
CADCAM軟件是現代機械設計與制造行業廣泛應用的設計與制造軟件, 它具備強大的設計建模、工藝規程設計和輔助制造的能力。在軟件中教師可以讓學生通過軟件的CAD功能建立起較為復雜的三維模型, 并可以對創建出來的三維表面模型或實體模型進行著色、賦材料和設置光照效果的處理, 創造出非常逼真的效果, 這無疑對學生來說是個非常振奮的操作。模型建立完畢后學生還可以通過軟件的CAPP和CAM功能對零件生成加工刀具路徑并對相關的刀具尺寸、切削用量等參數進行設定, 最后通過模擬器就可以在屏幕上看到加工的整個過程。這樣不但可以提高學生的學習興趣還可以對一些手工編程無法涉及的復雜曲面進行練習。但使用CADCAM軟件進行教學也會存在一定的弊端, 這是由于它的仿真能力有限造成的。CADCAM軟件的仿真只能針對刀具與毛坯在切削過程中的一些狀態進行模擬, 機床的操作這塊卻不能夠象專業的仿真軟件那樣為學生提供一個虛擬的空間, 也就是說仿真的程度還不能滿足一些教學要求。
三、結語
現在大部分的專業仿真軟件的仿真程度都很高, 能夠象真實的機床那樣讀入由CADCAM軟件生成的NC程序, 從而可以在仿真中加工出與CADCAM軟件設計出的模型相同的零件, 并且觀察仿真過程。如果在數控仿真教學中, 能夠把專業仿真軟件與CADCAM軟件很好的結合起來, 利用其各自的優點進行數控教學, 能使學生在掌握數控機床的操作和手工程序編輯的同時, 還可以對較為復雜的幾何曲面及實體進行模擬加工, 從而提高了學生的學習興趣和學習效率, 拉近了和實際生產的距離。
隨著仿真軟件的較快發展, 有的與實際加工相差很小, 如美國的“VERICUT”軟件等都具有較高的仿真模擬效果, 但是兩者之間始終還是有差距存在, 二者不能混為一談相互替代, 只有在教學當中合理、科學、有效、有選擇地利用仿真軟件才能使之為教學服務。我們不能把軟件仿真作為理想的、真實的模型來認識, 而只能將其作為認識事物的中介與橋梁, 在教學中必須與實踐操作相結合, 才能削減其負面效應, 發揮它的最佳教學效果。
摘要：我?，F階段的數控教學主要分為數控車、數控銑和加工中心教學。在實際的生產加工中數控銑及加工中心的程序編輯主要是采用自動編程。合理地利用仿真模擬軟件結合CAD\CAM軟件進行教學能夠讓學生很好的把理論與實際加工緊密的結合起來, 并能讓學生更加直觀的了解數控加工中的狀態。從而有效的提高數控教學效果及效率, 有利于解決數控設備昂貴與資金短缺的普遍性矛盾。
關鍵詞：數控軟件,仿真模擬,數控教學
參考文獻
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[4]張先華.先進的教育策略[M].浙江:浙江大學出版社, 2004.
數控仿真范文第3篇
數控加工仿真系統是基于虛擬現實的仿真軟件, 90年代初源自美國的虛擬現實技術, 應用于數控加工操作技能培訓和考核的仿真軟件, 是通過計算機的編程和建模, 將加工過程用三維圖形或者二維圖形的方式演示出來的軟件, 可以提升傳統產業層次, 挖掘潛力。目前, 比較常見的數控加工仿真軟件有VNUC、南京宇航、上海宇龍、浙大辰光等, 它們都具有以下功能:可以在計算機屏幕上仿真完成數控加工程序的輸入輸出、數控機床操作、工件加工、虛擬測量等數控加工的全過程, 同時, 可進行機床設定 (支持多種數控系統) 、定義毛坯、刀具準備、基準測量、G代碼處理、面板操作等, 對計算機配置要求也較低, 并可與多種計算機操作系統兼容, 還可利用網絡搭建交流平臺, 為師生的相互交流提供方便。
二、數控加工仿真軟件在數控教學中的重要作用
(一) 彌補實訓設備的不足, 降低實訓成本。
實訓教學是數控教學的重要組成部分, 數控專業的實訓, 不比鉗工或電子專業。數控專業的實訓若完全在數控機床上進行, 將使學校設備投入大, 原材料、刀具、能源消耗多, 成本高。如果使每個學生有充足的實訓設備及實訓時間, 這對于一般的職業院校是難以辦到的。比如建立一個滿足100個學生實習的數控實訓基地, 每兩人一臺數控機床, 需要50臺, 按每臺10萬元計, 需要資金500萬元。而建立一個滿足100個學生實習的數控加工仿真實訓室, 每人一臺微機, 需要100臺, 每臺按5000元計 (包括數控加工仿真軟件) , 只需資金50萬元, 且一人一機, 實訓質量也能得到提高。
(二) 改變傳統教學模式, 提高學生的學習興趣。
目前, 由于職業院校大多數學生文化基礎較差, 教師感到學生難教, 學生也感到學習困難。因此, 利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣顯得十分重要。在數控編程與操作教學過程中, 如采用常規的課堂教學模式, 學生所記筆記不一定清楚, 所編制的程序是否正確, 還需教師給予評判。而教師對學生所編制的程序的檢查, 需逐個逐段進行, 工作量大, 并且一些書寫格式錯誤也不易檢查出來;實訓教學中, 教師在數控機床上作示范操作時, 往往會有許多學生圍觀, 而外圍的學生根本看不清楚, 也聽不清楚教師的示范與講解, 教師只好多次進行示范、講解, 教學效果還是不理想。如采用數控加工仿真軟件進行教學, 學生所編制的加工程序, 可在仿真系統中進行模擬加工演示, 格式錯誤可直接看出, 學生可自行加以改正;仿真軟件的互動教學功能也使得教師通過教師機, 在每位學生機上演示其教學內容, 學生可以非常清楚地觀看和練習, 同時教師也能在教師機上觀察每位學生的操作情況, 對學生進行教學指導;還可利用仿真軟件的考試功能對學生進行考試, 了解學生對數控加工過程的掌握情況, 不斷調整教學進度。利用數控加工仿真系統教學, 可使抽象內容形象化, 以達到最佳教學效果。
(三) 不同系統、不同機床的實訓, 提高學生操作適應能力。
目前, 數控系統已有Fanuc、Simens、三菱60系統、大森數控系統、華中數控系統、和廣州數控系統, 機床包括數控車床、數控銑床、立式和臥式加工中心, 以及幾十種機床面板, 而數控加工仿真軟件都能夠支持這些系統及機床, 教師可根據需要, 選擇相應的系統和機床, 對學生進行授課, 從而提高學生對不同數控系統和機床的適應能力。另外, 采用數控加工仿真軟件進行實訓教學, 能大大降低安全風險, 學生不會因操作失誤而造成人身傷害和設備損壞事故, 可大膽地、獨立地進行練習。
三、數控加工仿真軟件在數控教學應用中要注意的問題
(一) 科學安排教學內容, 循序漸進講解數控編程與操作技巧。
在利用數控加工仿真軟件教學過程中, 教學內容可分作三個層次, 其一為基礎層次, 主要講解與訓練廣州數控系統和華中數控系統中的數控車床的編程與操作方法, 這一部分是教學重點, 必須使學生熟練掌握, 靈活運用;其二為提高層次, 主要講解Fanuc數控系統中的數控車床、數控銑床和加工中心的編程與操作;第三為拓展層次, 主要講解Simens數控系統中的數控車床、數控銑床和加工中心的編程與操作, 以幫助學生進一步加強不同數控系統下對不同數控機床的編程方法的理解與應用能力, 擴大學生的知識面, 提高學生對不同操作系統、不同操作面板的編程與操作能力。這三個層次的教學可根據學生不同階段進行安排, 中專中技階段難度較低, 學習基本的編程與操作方法, 大專高技階段難度稍大, 進行提高學習, 而大專技師階段難度最高, 可進行拓展學習。進入企業后, 不同層次學生面對所操作的數控機床, 能較快地適應所從事的工作。
(二) 教師在教學過程中應起的作用。
數控加工仿真系統不但能應用于數控編程與操作這一理論教學課程, 還可作為數控操作技能訓練的輔助工具, 教師應十分重視數控加工仿真系統在教學中的應用方法。要求數控專業教師應有較高的教學水平和教學能力, 有較強的數控職業能力即數控編程能力、工藝處理能力、實際動手能力、自動編程能力, 能較為嫻熟地運用數控加工仿真系統進行數控教學, 在教學中真正體現學生為主體, 培養學生動手動腦的能力, 變學生被動學習為主動學習。
(三) 教師應擺正數控加工仿真系統在教學中的位置。
數控專業教師既不能采用常規的教學模式而忽視數控加工仿真系統的應用, 也不能完全依賴數控加工仿真系統而拋開實際機床的實訓教學, 應該科學地、充分地發揮數控加工仿真系統在教學中的作用。數控加工仿真系統只是加工過程的模擬而并非真實加工過程, 無法替代數控機床的實訓教學。例如, 工件安裝的穩固程度、刀具的刃磨與安裝都需學生親自操作, 才能體會實際情況;加工過程中, 切削用量對加工質量的影響、刀具磨損對加工質量的影響, 只能通過實際機床的操作加工, 才能有實際感受;零件尺寸的測量, 也只能通過實際量具的使用, 才能熟練掌握零件的測量方法。
作為數控教學教師, 一定要向學生講明白數控加工仿真系統加工與實際機床加工的區別。數控加工仿真系統在加工過程中, 不會出現撞刀、鐵屑飛濺、工件飛出等損壞設備及人身傷害事故, 也正因為如此, 學生容易放松安全生產這根弦, 對安全問題不太在意。一旦養成習慣, 在實際操作中容易造成重大事故。另外, 學生在數控加工仿真系統加工過程中, 可能會產生自滿情緒, 放松對實際機床的操作訓練。只有把數控加工仿真系統與實際機床的教學與訓練有機地結合起來, 取長補短, 我們的教學才能做到既科學又客觀, 既高效又實用, 教學質量才能真正得到提高。
參考文獻:[1]沈建華, 陳榮剛, 嚴軍, 張濤.數控加工仿真系統[J].機械制造, 2005; (9) [2]陳國慶, 沈先君.數控機床仿真在數控教學中的應用[J].科教文匯, 2007. (30) 。
摘要：目前, 各職業院校相繼開設數控加工專業, 招生規模不斷擴大。但數控設備的種類、數量遠遠不能滿足越來越多的數控專業學生的實訓需要。數控加工仿真軟件用于數控教學, 是一種安全有效的教學模式。
關鍵詞：數控加工仿真軟件,數控教學,作用,問題
參考文獻
[1] 沈建華, 陳榮剛, 嚴軍, 張濤.數控加工仿真系統[J].機械制造, 2005; (9)
數控仿真范文第4篇
仿真是數控代碼未實際加工之前, 針對數控代碼文件進行的代碼檢查。數控代碼并未發送至加工數控系統內存中。因此仿真要求數控代碼必須為正確編制的數據源。數控代碼的仿真分代碼查錯、數據轉換和仿真三步走。
2 數控代碼查錯
2.1 數控代碼格式和特點
數控代碼查錯實際上是一種解釋器, 其主要功能是把數控代碼翻譯成數控系統能識別的指令系統。數控代碼檢錯可分為詞法分析、語法分析、語義分析和數據轉換等階段。
程序段是由若干條數控指令按照一定的結構構成, 一般一條指令完成一個操作功能。一個完整的數控加工程序是由若干程序段組成的。常用的程序段格式有:固定順序程序段格式、有分隔符的固定順序程序段格式和字地址程序段格式。目前常用的是字地址程序段格式, 國際標準化組織制定了字地址程序段格式ISO-6983-1-1982標準, 其形式為:
數控代碼是用戶根據要求編制出來的運動控制指令, 是文本格式。它的一般結構如圖1所示。
數控加工軌跡 (刀具軌跡) 仿真的關鍵是從數控代碼中提取加工信息, 轉化為仿真所需的坐標點并存儲在一定的數據結構中。這些加工信息主要包括:G功能代碼和尺寸字。其中G功能 (也稱準備功能) 代碼是由兩位以內的數值構成的指令。本文根據仿真需要只對G00、G01、G02、G03;G17、G18、G19;G90、G91;G40、G41、G42幾組驅動刀具運動的代碼作相應處理。
上述G代碼均為模態代碼, 任一組中的一個一旦被執行, 只能由同組代碼取代。
坐標軸移動指令 (X_、Y_、Z_) 和圓弧圓心坐標 (I_、J_、K_、R_) 等項均為尺寸字, 表示數值。
NC代碼的語法規則比較簡單, 數量較少。正由于這些特點, NC代碼翻譯器就有不同于一般編譯系統的特點, 即不需要中間代碼生成和優碼優化階段, 也不需要信息表管理程序[2]。
數控代碼每一個程序段都可以單獨地自成體系。因此, 對于NC代碼的編譯是采用縱向式的, 即一個程序段經過詞法分析、語法分析、語義分析、執行等幾個階段后, 下一個程序段再經過同樣幾個階段。
詞法錯誤主要是指使用了機床不能識別的地址字。如程序中出現了“L”, 而機床指令集不存在, 則屬于此類錯誤。
詞法檢查首先是根據機床特征庫構造機床字符集, 接下來把整個NC程序看做一個純文本字符串, 每次從中取出一個字符, 在機床字符集中查找, 如找到則繼續下一個, 否則按出錯處理。
數控代碼的檢查功能, 核心是根據正規文法 (3型文法) 來制定數控代碼的EBNF表示形式。
詞法分析針對數控代碼進行詞法方面的查錯, 如錯誤的指令字, 錯誤的符號等。語法分析根據詞法分析所獲得的數據結構, 檢查各單詞的合法性和語法結構, 如無誤則構造出操作數格式的指令結構, 并輸出為指令隊列。語義查錯檢查數控代碼上下文的語義錯誤。這三個步驟都從詞法、語法和語義層次針對數控代碼進行檢查, 一旦發現錯誤, 則立即終止查錯任務并反饋詳細的錯誤信息。
2.2 數控代碼查錯實現
本文以判斷非法字符和語法查錯中的指令字范圍為例說明數控代碼查錯的實現。
(1) 非法字符。
即遇到了數控系統中沒有定義的字符。查找此種錯誤的方法就是將數控代碼中可能出現的字符串構成一個字符串集, 如果出現的字符不在已定義的字符串集中, 則此字符串為非法的。
(2) 范圍語法查錯。
設計一個數值范圍檢查模塊進行一次指令值的判斷。不同的數控代碼指令字, 后面所跟的參數數值范圍有所不同, 所以可以用一個變量來記住當前發生作用的是哪一個指令字, 在這個指令字之內對其參數數值范圍進行判斷。
2.3 數據轉換
經過查錯檢查后, 將數控代碼進行轉換成一定的數據結構, 為仿真做準備, 這個過程稱為數據轉換。
3 二維仿真
二維離線仿真和在線仿真實現
以MasterCAM數控車編程為例說明二維離線仿真的實現過程。車削加工主要加工軸、螺紋等。常用的兩軸聯動數控車床中, 一般都具備圓弧插補、直線插補和快速運動這三種基本運動方式, 其余的固定循環 (如G90等) 、復合循環 (G71等) 最終都要轉化為這三種形式來實現, 因此數控代碼二維仿真實現起來比較簡單, 首先設定工件毛坯的尺寸, 然后按照要求從加工數據中找出所有圓弧插補、直線插補和快速運動指令, 再經過坐標變換等操作, 按一定步長繪出直線和圓弧即可。
圖2給出了二維仿真的運行示例。其中線條為切削軌跡。從圖2可以觀察出刀路的實際運行線路和干涉狀況。
4 結語
本文以數車為例簡要介紹了數控代碼查錯系統方法, 通過數控代碼的查錯和仿真, 可使數控機床操作人員有效理解所編制的程序的正確性, 減少刀具干涉現象以及試切工件導致的成本增加和工作效率降低干涉現象。
摘要：在數控加工中, 需要驗證數控代碼是否正確、是否會產生干涉, 對數控代碼進行離線和在線仿真, 可以有效指導操作人員編制數控代碼, 減少刀具干涉的機率, 為制造符合要求的產品提供保障。本文對車床數控代碼的仿真進行了研究。
關鍵詞：數控代碼,查錯,仿真
參考文獻
[1]廣州數控設備有限公司.GSK980TD車床CNC使用手冊[G].廣州數控設備有限公司.
數控仿真范文第5篇
隨著科學技術的發展, 數控技術正在得到廣泛的應用。數控人才成為市場急需的人才, 如何盡快地培養出滿足市場需要、掌握數控機床編程和操作技術的數控技能型人才成為數控教學工作者必須研究的問題。作為數控教學的專業教師, 深感如何將數控理論和實踐教學有機地結合起來是值得我們認真探討與研究的。
由于數控機床是一種新型工藝裝備, 故數控技術工人的培養和數控機床的教學還處在剛剛起步的狀態, 如何利用數控加工仿真系統進行教學更是處在探索階段, 因此有必要對數控教學模式、教學手段和教學方法的完善進行有益的探索, 創新數控專業的職業技能鑒定的工作方法, 建立一套完整的數控教學新體系。
2 數控實習 (實驗) 教學中存在的問題
(1) 數控機床是一種機電一體化的新型設備, 價格較之普通機床要昂貴得多。數控機床的操作訓練若完全依賴數控機床進行實作訓練, 投入大消耗多成本高。
(2) 數控機床的系統多, 型號多且更新較快, 對學院而言是不可能將所有的系統配齊的, 這樣經常會出現學生在校期間所學的系統與工廠中不符的情況, 使到了工廠后不能盡快適應機床。
(3) 數控機床是自動運行的, 學生在初學時, 常常會由于在編程中的疏忽或操作中的失誤造成刀具或機床的損壞, 甚至造成人身危害。
為了解決上述問題, 我院從數控專業開設起, 就嘗試利用數控加工仿真系統軟件進行教學, 均對我院數控教學等方面發揮了重大的作用。
3 數控加工仿真系統的產生
隨著計算技術的發展, 尤其是虛擬現實技術和理念的發展, 產生了可以模擬實際設備加工環境及其工作狀態的計算機仿真培訓系統。它用計算機仿真培訓系統進行培訓, 不僅可迅速提高操作者的素質, 而且安全可靠、費用低。
目前在國內已經有很多學校將計算機仿真初步運用于數控操作人才培訓的教學之中, 也產生了各種仿真教學系統。簡單來講就是利用計算機和其他的專用硬件軟件去產生一種真實場景的仿真, 參與者可以通過與仿真場景的交互來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此能進一步培訓操作者的實際工作技能。
4 數控加工仿真系統的應用方法
4.1 活應用教學方法, 使學生成為課堂學習的主體
由于大部分高職學生學習基礎差, 所以教師教學很困難, 傳統的教學方式已很難使學生接受。
因此, 利用先進的教學方法、教學手段來提高學生的學習興趣顯得尤為重要。數控專業教師應有較高的教學水平和教學能力, 有較強的數控職業能力, 能較為嫻熟地運用行動導向的教學方法, 在課堂教學真正體現學生為主體, 突出顯示學生動手動腦的活動, 變學生被動學習為主動學習。
4.2 恰當運用數控加工仿真系統, 充分發揮其課堂教學中的作用
數控加工仿真系統主要應用于數控編程與操作這一理論教學課程, 還可作為數控操作技能訓練的輔助工具。教師應十分重視數控加工仿真系統的在教學中的應用方法, 擺正數控加工仿真系統在教學中的位置, 既不能完全依賴數控加工仿真系統放棄教師在教學中的引導作用, 也不能在教學中教師唱獨角戲采用常規的教學模式而忽視數控加工仿真系統的應用, 應該科學地、充分地發揮數控加工仿真系統在教學中的作用。
4.3 科學安排教學內容, 循序漸近掌握數控編程與操作技巧
在教學過程中教學內容的安排分為三個教學模塊。其一為基礎模塊, 主要講解與訓練最常用的FANUC數控系統中的的編程方法、操作及應用, 由于配備FANUC系統的數控機床在數控加工中的市場占有率高, 所以這一模塊是教學重點, 必須使學生熟練掌握, 靈活應用:其二為提高模塊, 主要講解與訓練SIEMENS系統的機床的編程與操作, 以幫助學生在不同數控系統下對不同數控機床的編程方法的理解與應用能力;模塊三為拔高模塊, 主要講解國產數控數控系統中的華中數控系統的數控編程與操作方法, 擴大學生的知識面, 從而適應高職數控大賽指定系統—華中數控系統的編程與操作。
這三個模塊的教學可根據學生不同層次進行安排。這樣, 學生在從業時能夠信心十足的面對所操作的數控機床, 較快適應所從事的工作。 當然, 運用此方法, 我們學院在各種大賽比武中取得了好的成績。
4.4 正確進行教學評價, 提高學生的自覺學習意識
教學時所進行的教學評價包括學生的自我評價、學生相互之間的評價和教師評價。上機應用數控加工仿真系統進行數控編程與操作練習時以教師評價為主, 對每次的練習成績及時登記。評價方法包括口頭評價和試題測評, 而試題測評方法包括課題測評及期末測評。教師對學生進行口頭評價時應注意方式和語言的選擇, 對做得不好的學生不采用直接批評的方法, 只是指出該學生哪些地方做得好, 哪些不太好, 應如何改進;對于比較差的學生稱為“稍微弱一點的學生”。 課堂測試應有較強的目的性, 不是難為學生, 而是通過對學生進行測試, 來提高學生的學習意識、學習熱情, 學習的自覺性和自信心。
5 數控加工仿真系統的應用效果
5.1 理論教學應用數控加工仿真系統可以極大地提高學生的學習興趣
在引入數控加工仿真系統應用軟件之前, 數控編程與操作課程與其他課程教學模式相同, 主要是課堂教學, 學生對自己所編的程序正確與否是通過教師批改作業來知曉的。這種方法教師檢查程序需逐個程序段進行查閱, 內容多而十分麻煩, 一些在數控機床上常常無法通過的書寫錯誤也不易查出, 而這些問題的解決在實際數控編程中是十分重要的。至于數控操作問題, 在黑板上講解各個按鍵的作用、名稱與使用更是一件費力不討好的事, 習者枯燥, 教者乏味。
引入數控加工仿真系統進行教學以后, 學生所編程序可以直接在計算機數控加工仿真系統的模擬加工演示, 對程序編寫和書寫的錯誤能直接看出, 機床操作面板的使用與零件的加工過程也和實際加工情況十分相似, 學生可以從任意角度觀察數控機床加工過程, 毛坯加工為成品的過程歷歷在目, 直觀形象, 便于學習與掌握, 編程與操作的作業可以直接在計算機上檢查, 每次有檢查, 次次有結果, 使學生對這門課程有了濃厚的學習興趣。
5.2 技能訓練應用數控加工仿真系統可降低訓練成本提高訓練效率和安全性
數控機床是一種較為昂貴的機電一體化的新型設備, 它具備“高速、高效、高精度”的特點, 如果初學時就讓學生直接在數控機床上操作, 可能出現撞壞刀具等現象, 甚至因操作失誤對學生造成人身危害。引入數控加工仿真系統進行技能操作, 可以大大降低實訓的消耗, 約50個機位的計算機包括50個結點的正版數控加工仿真系統軟件, 所需費用相當于一臺三十萬元的數控機床, 卻能解決50-150個學生的初階段的技能訓練問題, 學生可以輕松對實習過程進行初始化, 對未能完成的實習實行項目保存, 對已完成的實習課題進行調入回顧, 而后再進行幾次實際操作就能達到事半功倍的效果, 大大提高了實習效率降低了實習成本。
因此應用數控加工仿真系統可以減少考生占用數控機床的時間約50%, 學生可以將編程與程序校驗時間放在計算機上完成, 然后通過數據傳輸將所編程序輸入數控機床, 對零件進行加工, 安全性及效率均大為提高。
參考文獻
[1]黃志輝.數控加工編程與操作[M].北京:電子工程出版社, 2008, (8) .