VNUC数控加工仿真方法及其教学应用研究

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要从事运动人体科学方面研究。
（收稿日期：２０１０—０５一０６）
（接６４页）些在评定过程中采取弄虚作假行为的学生，学校要予以严 处，并撤销其所获的奖励或资助。最后，将学生的信用档案纳入其毕 业和就业环节中，即学校向用人单位如实介绍学生的诚信情况，并将 其信用档案转至用人单位。唯有以严格的诚信机制来加以约束，才能 有效提高大学生的诚信素质，杜绝假贫困现象的产生。此外，各地政 府特别是民政部门和教育部门等在为学生开具贫困证明时应避免随意 性，采取认真负责的态度，根据学生家庭的真实情况为高校贫困生认 定提供可靠意见。②加强对贫困生资助工作的管理。高校领导应从以 下方面加强对贫困生工作的组织、领导和管理：Ａ加强资助工作的基 本建设。包括成立专门资助机构、落实资助工作专职人员、明确资助 的专项经费、加强资助工作制度建设等，确保资助工作的规范化、科 学化和信息化。Ｂ加强对资助工作的管理。通过制订相关规定，进一 步明确相关人员在贫困生工作方面的责权利，树立其高度的责任意 识；加强对具体工作环节的管理和监督，确保严格按照国家有关政策 来执行。同时，用激励机制和惩罚机制相结合的方式来提高工作人员 的积极性，形成高校贫困生资助工作的长效机制。
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作者简介洪达（１９８２一），河南师范大学体育学院教师。硕士，主
总之，这些方法的运用，在组织学的教学过程当中还是能够起到
很好的辅助作用，能够有效的提高教学效率，达到良好的教学效果， 但是还有一些不足，只要合理的运用，同样能够发挥出自身的优点。
参考文献
…张珠明．多媒体课件在《家畜组织学与胚胎学》教学过程中的应
用田．誊牧与饲料科学，２００９（３０）６：１３４—１３５
４在教学中的应用举例
以一个典型车挎Ｈ加工实例来介绍ＶＮｕｃ在教学中的应用方法。图
２为某零件的零件图，现将在ＶＮｕｃ数控仿真软件中用华中世纪星卧
式数控车床对零件进行仿真
加工。首先，根据该零件图
分析得知，该零件为回转体，
由外圆柱面、圆弧、圆锥、
椭圆弧等构成，材料为４ｓ号
步骤２：设置机床原点。 步骤３：定义装夹方式，操作者根据零件加工的需要选择合适的 装夹方式。 步骤４：加工刀具的选择，根据零件的加工工艺顺序选择所需的 刀具并且定义好刀具的所需角度。一般按照切削速度、背吃刀量和进 给量三要素，并结合手册进行选择。 步骤５：进行对刀操作。由于刀尖初始位置与Ｎｃ程序原点存在 偏差，因此通过对刀测量出该距离并设置好程序原点在以刀尖为参照 的机床坐标系中的坐标。对于数控车床，可以用Ｇ９２或者Ｔ对刀，而 铣床和加工中心可以用Ｇ９２或者Ｇ５４一Ｇ５９对刀操作既方便又直观。 步骤６：将前边准备好的Ｎｃ代码加载到仿真软件的程序清单中。 步骤７：进行自动加工完成零件的仿真过程。在上述工作完成之 后，检查倍率和主轴转速，开启启动按钮就行自动加工，并密切关注 加工过程是否有异常现象，如过切、欠切、超程等，根据反馈进行即 使调整。 另外，在教学过程中，也可以充分利用教师机同步功能，实现与 客户机同步。利用录用和回放功能将学生的操作过程全程记录下来， 以备老师来检验，操作是否正确。这样，可以随时发现操作错误，提 高教学质量。
处。以下是加工前的准备工作。
（１）机床：华中世纪星卧式前置刀架标准控制面板（增量）。
（２）夹具：三爪卡盘。
（３）刀具：（根据工艺安排选择）９３’外圆车刀，３ｍｍ切断刀，
外螺纹车刀各一把。
（４）毛坯：材料４鲥由４０×９０。
（５）设定工件坐标系：对刀完成（设定工件右端面中心为编程
原点）。
（６）Ｎｃ代码的编制％１２３４：
了主要内容的学习。而且由于多媒体课件中信息量非常大教师的讲解 也不能长时间的间断，这样一来学生就没有充足的时间去记录课堂笔 记，而且运用多媒体课件教学时，教师在课堂当中通过手势动作和学 生的交流就会减少，和学生之间的沟通就没有那么紧密。这就需要在 教学准备的过程当中一要注意多媒体资料的量的把握，以及怎样适时 把握学生的注意点；二要和传统教学方法相结合，利用银幕旁的空间 适时增加一些板书；另外适当增加一些动作和学生更紧密的交流让多
Ｖ Ｎ Ｕ Ｃ数控加工仿真方法及其教学应用研究
蔚刚① 张秀芬②
（①内蒙古机电职业技术学院机电工程系 ②内蒙古工业大学机械学院）
摘要本文分析了ｖｌ呵７ｃ系统总体架构，阐述了数控编程、机床参数的调整、操作以及零件的加工仿真方法，提出了工艺分析 方法以及ｖＮｕｃ在数控加工教学中的应用技巧及方法步骤：同时，在一个加工实例中进行了仿真加工，验证了所提方法的可行性和有 效性。
万方数据
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，然后编制Ｎｃ代码，Ｎｃ代码可以利用ｃＡＤ，ＣＡＭ软件自动生 成，对予比较简单的被加工零件也可以进行手工编震酽。在预备工作 完成之后，利用ＶＮｕｃ进行零件的虚拟加工仿真，具体步骤如下。
步骤ｌ：设置毛坯，根据加工零件的需要可以参数化设置需要的 毛坯大小并且选择毛坯的材料。
该软件采用了虚拟控制器、机床本体、控制面板等，涵盖了国内 外企业生产实践中使用的多种数控系统以及机床类型。利用该仿真系 统可以促进实际机床操作的快速掌握，应用非常广泛㈣。但如何极大 地发挥该系统中数控加工实训教学中的作用还有待进一步的探索，本 文在分析了ｖＮｕｃ系统的基础上，提出了该系统在数控加工教学中的 应用方法。
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（７）试切工件。
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步骤ｌ：将零件划分成简单图素，如圆柱、长方体、圆弧等。 步骤２：确定加工顺序和装夹方案，并选用合适的央具。 步骤３：设计走刀路线。
步骤４：选择刀具。 步骤ｓ：工艺参数设鬣，包括毛坯材料、转速、进给速度等参数 的设鼹。 步骤６：制定加工工艺卡。
３虚拟仿真方法
仿真的目的就是通过对虚拟机床进行程序指令的运行来显现实际 机床的加工运动．切削过程及工件加工中形状的适时变化，从而及时 的发现生产过程中存在的干涉、碰撞、过切和欠切等加工常见问题， 以便及时给与纠正。
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（８）录制仿真操作过程。 （９）结果分析：
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图３仿真结果
图３为加工过程与结果，其中图３ａ和３ｂ为加工过程，３ｃ和３ｄ为加 工结果，从中分析可以得到，所加工的零件符合要求。
５结束语
教学实践证明，ＶＮｕＣ的应用取得了良好的教学效果。在虚拟的 环境下，解决了教学用数控设备种类少、加工条件差的难题，对于提 高学生的工艺分析、数控编程、数控机床实际操作起到了不可替代的 作用。
资助模式；另一方面，根据社会与企业也是高等教育受益者的原理， 运用人力资本理论加强立法，可规定企业在开展经营活动时须给予一 定的教育资助。对高校而言，可以与某些用人单位协商采用“定向扶 持”的资助方式，即由学校推荐品学兼优或在某领域有特长的低年级 贫困生提前与用人单位签订就业协议，使其双方形成一种“预聘”关 系：学生在校期问的学习费用由用人单位承担，而作为回报，学生毕 业后到该单位工作，因而这是一种既能帮助贫困大学生解困又有助于 解决其就业问题的两全其美的助困方式。
右端有螺纹和椭球面，所以
图２加工件零件图
只能选择掉头加工。此处选择先左后右的加工顺序，于是可以把一个
零件看成是两个独立的零件来加工。编程时两个零件的划分本例取到
中３８夕｝圆右端的槽中位置。最后，将划分出的零件各自编程，但是一
定要注意在划分段处的接刀问题，要避免出现接刀痕迹，处理方法是
掉头后编制程序时也应将该处的移动数据延长到零件右端第一个槽
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。通过
内置刀具管理系统对刀具、
图ｌ ｖＮｕｃ总体系统榘构
刀辅等进行建模，包括的类型有：车刀刀库、铣刀刀库。数控车床上
：存点抓卡盘央具，铣床和加工中心上有工艺板、压板和虎钳三种不同
的央具选撵形式。该系统支持全部形式的刀具轨迹Ｇ代码、Ｍ代码的
媒体技术真正的起到辅助教学的作用。 而启发式教学方法的引入，则让学生学习的主体地位有所提高，
能促使学生去寻找自身的不足，在教学过程当中发表出自己的见解， 使学生主动积极的参与到了学习中去，有效提高了学生的学习积极 性。但是一些较内向，不太喜欢在众人面前表现自己观点的学生当中
效果就不够明显。这些学生不能主动的让自己参与到教师的启发过程 当中去，也就不能有效的调动他们的主动性，有时会适得其反，让这 些同学脱离了教学过程，这就需要教师在启发的过程当中不要因为害 怕课堂冷场而只把的机会留给活跃的学生，应该有效的引导、调动所 有学生参与到其中来，这样才能充分的发挥互动的效果。
此外，作为教育行政主管部门来讲，应定期或不定期地对高校贫 困生工作情况进行评估或检查。这样既能促使高校加强对贫困生工作 的管理和投入，达到以评促建、以评促改的目的，又能保证现有的贫
万方数据
困生资助政策得到有效落实，从而提高我国助困工作的质量。 （３）拓宽社会资助渠道。对政府来讲，一方面要建立企业有偿
１ ＶＮＵＣ的系统架构
ｖＮｕｃ包括毛坯建模、机床设备、刀具、夹具、加工仿真等模
块，具体如图ｌ所示。该软件包含了主流的机床有卧式数控车床、３轴
立式数控铣床和３轴立式数控加工中心。数控系统更是种类繁多，如
ＦＡＮｕｃ、ＧｓＫ、华中ＨＮｃ、ＫＮＤ和ｓＩＥＭＥＮＳ等系统。数控车床上的
圆柱状毛坯可以是实心和空
心两种，铣床或加工中心的
关键词ｖＮｕｃ加工仿真数控加工
数控仿真是通过计算机构建具有真实效果的数控机床、辅助设备 及工件模型，动态模拟加工过程的一种的技术“’。数控仿真系统”１的 应用是解决目前教学资源匮乏和专业技能人才培养质量提高矛盾的有 效方法。ｖＮｕｃ是一款以虚拟现实技术为支撑的数控加工仿真软件， 由北京联高软件开发有限公司推出，是唯一通过国家权威部门鉴定并 推广使用的数控加工仿真软件，并且是第一届全国数控技能大赛唯一 指定的仿真软件ｊ
作者简介蔚刚（１９７８一），硕士，主要从事数控制造、ｃＡＤ／ｃＡＭ
等方面的研究。
（收稿日期：２０１（）一０４—２６）
（接６０页）综上所述，两种不同方法的实际运用，都在教学过程中起
到了良好的作用。多媒体技术的运用使一些抽象难懂的知识更加直 观、形象的呈现在学生面前。降低了理解的难度，激发了学生的学习 兴趣。但大量的多媒体信息给教学带来辅助的同时也容易反客为主， 容易使学生的注意力容易更多的集中到多媒体信息当中去，容易忽略
加＝Ｅ指令，也兼顾到了子程序及用户宏程序等格式。加工仿真模拟可
以漩嚣变数控机床一样进行各种操作，如设定机床、定义毛坯、设置
刀具、央具、基准测量、设定工件坐标系、面板操作、自动加工等。
２工艺分析
工艺分析是数控仿真的重要阶段，通过分析零件图，获取相关信 息，然后按照尺寸要求制定加工工艺和后续的ＮＣ代码的编制。具体 步骤如下。