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数控仿真软件在数控加工中的应用

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【摘要】

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。该技术面向实际生产过程的机床仿真操作,加工过程三维动态的逼真再现,在很大程度上弥补了实践教学中设备品种、数量不足、学生操作时间不足的缺点,提高了学生编程能力和数控机床操作能力,可以反复动手进行数控加工操作,在培养全面提高数控加工技术的实用型技能人才方面有着重要作用。

【关键词】

宇龙数控仿真软件;数控加工;应用

1数控仿真软件介绍

数控加工仿真是以计算机为平台的基于虚拟现实的仿真软件,它通过计算机的编程和建模将加工过程用三维图或者二维图并以动态形式演示出来,面前国内较为流行的仿真软件有北京斐克VNUC、南京宇航Yhcnc、南京斯沃等,这其中以上海宇龙应用最为广泛,其界面简洁、操作简单,人机交流方便,支持的多种数控系统。其主要优点有几下几点

1.1提供多种数控机床和数控系统上海宇龙仿真软件提供车床、立式铣床、卧式加工中心、立式加工中心;控制系统有FANUC系统、SIEMENS系统、三菱系统、大森系统、华中数控系统、广州数控系统以及上海市技能鉴定机构所采用的PA系统。丰富的刀具材料库采用数据库统一管理刀具材料和性能参数库,刀具库含数百种不同材料和形状的车刀、铣刀,支持用户自定义刀具以及相关特征参数。鉴于各高校资金等方面原因,一般的高职院校不可能购买所有的数控机床和数控系统,同时随着机械行业的不断发展,将会涌现出更多新的机床和系统,而高职院校不可能更新如此频繁,数控仿真软件在很大程度了弥补了这一不足,学生可以在仿真系统上进行各种最新的数控系统的仿真操作,紧跟社会发展,为今后的就业打下坚实基础。

1.2模拟程度高,安全性高数控仿真系统实现机床操作全过程仿真。仿真机床操作的整个过程;毛坯定义、工件装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作等仿真。数控仿真系统实现加工运行全环境仿真。仿真数控程序的自动运行和MDI运行模式;三维工件的实时切削,刀具轨迹的三维显示;提供刀具补偿、坐标系设置等系统参数的设定。尤其是切削路线的显示在很大程度了帮助了学生对现有的程序进行有效的修改。数控仿真系统实现全面的碰撞检测。仿真系统中的手动、自动加工等模式下的实时碰撞检测,包括刀柄刀具与夹具、压板、机床等碰撞,也包括机床行程越界及主轴不转时刀柄刀具与工件等的碰撞。通过碰撞检测能实时发现问题并及时对已有的数控程序进行修改。数控仿真系统实现数控程序处理。数控仿真能够通过DNC导入各种CADCAM软件生成的数控程序,例如Mastercam、ProE、UG、CAXA-ME等,也可以导入手工编制的文本格式数控程序,还能够直接通过面板手工编辑、输入、输出数控程序。完全模拟了现实机床的数据传输方式,使得学生通过仿真后就能很快在机床上进行操作加工。

1.3便于掌握学生学习动态上海宇龙仿真软件具有记录考试操作全过程和考试结果的功能以及多种回放方式,便于教师及时掌握学生学生动态并给与相应的指导。同时该仿真软件具有互动教学功能,教师和学生可以相互观看对方的操作,进行互动交流。

1.4弥补了各院校设备不足的情况由于数控设备价格昂贵,尤其是多轴数控机床价格偏高,很多各高职院校无法购买较多的设备和系统进行教学,加上实训环境等多种因素影响,目前很多院校实习实训的都是几个学生一台数控设备进行操作,这样必然使得每个学生独立操作设备时间大量缩短,从而导致学生不能更全面的掌握数控方面的知识。而数控仿真系统弥补了这一不足,一台电脑就可以模拟进行数控加工,学生可以先在仿真系统上对程序进行模拟仿真操作,针对出现的问题对程序进行改正和改进,这样大量缩短了学生在实际操作中熟练操作面板和修改程序、校验程序的时间,有效的提高了数控实训的效率。

当然,仿真系统毕竟只是虚拟仿真的一个软件,与现实的设备还是存在一定的差别,其主要缺点有:(1)无法验证程序的准确性仿真软件只验证程序的可行性,无法验证其准确性,比如在直线加工过程中,应该采用G01指令,但是如果采用G00指令,仿真依然正常进行,不会出现报警显示,而在实际加工过程中,直线插补只能用G01指令。仿真软件无法验证选择的切削用量是否合理,刀具是否选择合理,而在实际的加工过程中切削用量是最重要的工艺分析,往往很多同学在仿真时随意设置切削用量导致实际加工中出现尺寸偏差,严重的会出现撞刀等情况。(2)对于有些指令仿真软件不支持比如上海宇龙仿真软件,4.0版本的不支持宏程序编程,不支持倒角指令编程,现在新升级的4.9版本能支持宏程序但是不支持倒角指令。这样华中系统的倒角指令就无法仿真校验。(3)无法实现复杂零件的加工检测上海宇龙仿真软件虽然能实现零件的加工仿真,但是对于复杂的零件,比如配合件,无法实现配合件的组合和检测功能,这不得不说是个遗憾。同时在装夹上,实际加工过程中很多地方是不能进行装夹而仿真时任何地方都可以进行装夹,比如圆锥、螺纹处,这样在一定程度上给初学者带来一定的误解。

2结论

综上所述,数控仿真软件在数控加工中有着广泛而重要的应用,尤其在高职院校已经成为机械加工必不可少的软件,虽然仿真软件还存在一些缺点但是这些缺点我们可以通过各种方法去改进和避免。在实际的数控加工过程中,我们必须充分发挥数控仿真软件的优势,合理、科学、有效的利用软件为我们教学服务,为学生服务,为我们数控加工服务。

参考文献:

[1]上海宇龙软件工程有限公司.数控加工仿真系统使用手册,2004.

[2]涂志标.斯沃V6.20数控仿真技术与应用实例详解[M].北京:机械工业出版社,2012.

[3]吴长有.数控仿真应用软件实训[M].北京:机械工业出版社,2008.

[4]李桂云.宇龙数控仿真软件使用指导[M].北京:高等教育出版社,2007.

作者:黎桂平 单位:湘西民族职业技术学院机电工程系

数控仿真软件在数控加工中的应用责任编辑:杨雪    阅读:人次