数控机床仿真实训
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1.2 数控仿真网络教学实训系统的组成

数控仿真网络教学实训系统由数控原理与编程实训室、机械 CAD/CAM 实训室、数控加工仿真系统、数控加工实训室及局域网和多媒体系统等组成,如图1.3所示。

图1.3 数控仿真网络教学实训系统的组成

1.数控原理与编程实训

数控编程是指从零件图纸到获得加工程序的全过程。但无论采用什么系统进行数控程序的编制,都可能发生错误,编程人员往往事先很难预料,尤其对于多坐标数控铣手工编程产生的数控程序,由于其复杂性和不可靠性,在进行产品加工前,往往要进行多次试切检查和程序调整,模拟零件的加工过程,检验刀位计算是否正确,加工过程是否过切,所选刀具、走刀路线、进退刀方式是否合理,刀具和约束面是否干涉与碰撞,等等,从而大大降低了生产效率。而通过对已编制好的数控程序的仿真,可以有效地减少以上过程所占用的设备生产时间和所耗费的人力及物力,同时还可以应用于对新操作者的技术培训。

针对以上情况建立的数控原理与编程实训室,根据各校的具体情况,由若干台数控车、铣两用编程模拟器和一台教师用计算机及多媒体系统组成,主要用于数控原理和数控手工编程知识的教学和实验、实训等。教师可以利用多媒体系统进行多媒体教学,使数控原理与编程等的教学更具有直观性和实践性。在教学过程中,学生可以使用编程模拟器与教师所使用的计算机之间建立连接,教师机内装有网络化管理软件,可对网络进行编程通信和对CAD/CAM 实训室、数控加工实训室等进行统一管理;数控车、铣两用编程模拟器主要训练学生数控手工编程能力,并可进行加工仿真以验证程序的正确性。

2.机械CAD/CAM实训

CAD/CAM技术一直是现代机械加工业中的一个重要内容,随着数控机床性能、零件复杂度的不断提高,数控编程的难度也日益加大,NC 程序的故障率也越来越高。如果 NC 代码生成不正确,很可能发生零件被多切或少切,刀具和零件、刀具和夹具、刀具和工作台之间产生干涉和碰撞现象。如果采用数控加工过程三维动态仿真系统,可动态模拟数控切削的加工过程,有效地减少或消除因程序错误而导致的机床损坏、夹具或刀具折断、零件报废等问题,同时也可以减少产品的设计制造周期,降低生产成本。在信息化时代,数控仿真技术不仅是编程工具,而且将成为在网络平台上面向制造业的高效数控加工编程服务平台。

针对此环节建立的机械 CAD/CAM 实训室,由若干台计算机和投影教学仪等组成,由内部局域网联网管理,并配有相应的机械 CAD/CAM 软件和数控仿真加工系统软件,能够配合计算机绘图、机械 CAD/CAM 技术应用、数控机床等课程的理论教学,为学生提供机械 CAD/CAM 专业软件操作的学习及数控机床的模拟操作等方面的实训环境。数控加工仿真系统以虚拟现实技术来全程模拟数控加工中学生需要掌握的准备、装、夹、测量、检查、加工全过程,为学生提供从数控编程到数控车床、数控铣床等数控机床加工的训练。

3.数控加工实训

针对数控加工实训建立的数控加工实训室,应由多台数控车床、数控铣床、加工中心等现代数控机床设备组成,并与数控原理与编程实训室、CAD/CAM 实训室实现局域网通信,学生可将手工编制或自动编制的程序传送给相应数控机床,进行实物加工操作,同时还能够让学生了解各类机床结构,使其操作、维护、保养机床等技能得到加强和巩固。