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斐克仿真软件在数控加工教学中的实训应用

出处:论文网
时间:2019-02-20

斐克仿真软件在数控加工教学中的实训应用

  中图分类号:TP311 文献标识码:A 文章编号:1009-3044(2016)31-0134-02

  虚拟现实技术,又称“灵境技术”、“虚拟环境”、“赛佰空间”等。从英文“Virtual Reality”一词翻译过来,简称“VR”[l] 。当前,虚拟制造(virtual Manufacturing,VM)的研究工作在国外受到重视,将成为未来制造业的重要发展趋势.它已列入美国敏捷制造使能计划(TRAM)的五大重点研究领域之一。国内一些高校与科研院所也纷纷起步开展虚拟制造研究工作,尽管我国制造业与某些先进国家还有较大差距,但这也是我国制造业发展过程中的必经之路。

  手工编程对初学者来说比较适用,可对简单的零件进行操作,但随着工业的发展和数控机床功能的完善,一些形状复杂和特殊的零件在数值计算上,参数设定中,走刀路线的规划等要借助计算机设计制造软件来实现,所以CAD/CAM软件中的仿真加工成为了数控技术发展的重要应用部分。在教学软件中常见的有PRO-E、UG、CATIA等软件。这些软件价格昂贵,在一些高校和中小企业中并不适用,然而在学习或一般的生产中,我们也是用到软件中的几个常用到的模块,我们完全可以找到一个功能简单的国产软件来进行使用。

  我国在这一研究工作的领域中开展的比较晚,但随着科研机构研究工作和一些重点院校的不断深入和开展,也已取得了一定的进展,还研发了很多具有自主版权的虚拟仿真软件。例如:北京的斐克软件、上海的宇龙软件、南京的斯沃软件、广州的超软软件等数控机床仿真系统。因为这些软件价格比较便宜,也符合我国标准和国情,所以受到广泛的欢迎并赢得了越来越多的市场。[2]这里就基于斐克仿真软件配合使用,并以车削加工为例进行数控车仿真加工典型实例说明。

  1 仿真加工操作步骤流程

  2 操作步骤全流程

  1)步骤一,见表2所示。

  2)步骤二,见表3所示。

  3)步骤三,见表4所示。

  4)步骤四,如表5所示。

  5)步骤五,如表6所示

  6)步骤六,如表7所示

  利用虚拟现实技术建立一个逼真的虚拟数控机床加工环境,可以在计算机上进行数控机床操作面板的认识、模拟编程训练并产生加工结果的仿真、进行从零件设计图到动态切削演示的全过程的虚拟实现。在数控加工的教学上利用虚拟培训教学法操作技能训练。由于数控技术教学和培训都离不开数控机床,而数控机床本身价格比较昂贵,学校的购买能力限制了其在教学中的普及。

  通过数控加工的仿真操作训练,应达到如下几个教学目的:

  1)增加学生对数控机床的感性认识,进一步熟悉体会安全操作规范。增加学生实际操作的自信心。提高安全性。

  2)正确掌握对刀方法。刀具对刀是数控?程中重要的环节,要求学生正确掌握方法。在虚拟的世界中不存在设备损坏或刀具破损等问题,学生可以通过数控仿真操作系统进行反复操作练习,直到能完全熟练地掌握对刀方法。

  3)适应临场操作感。由于学生首次操作数控设备,有些不敢上手或害怕破坏刀具和工件,所以会显得有些紧张,甚至会产生误操作。例如少输入了小数点或者忘记输入刀具补偿值等。通过仿真系统的训练,学生容易的掌握操作步骤,能在轻松的环境下进行操作,熟练后再操作真实的设备。

  4)对编制的工艺流程和程序代码进行验证,更改。防止实际操作时出现危险和错误。

  5)节省大量的熟悉机床时间,在现场操作时直接进行加工训练,减少材料和刀具损耗,提高机床使用效率。

  进行虚拟培训教学法教学之前,应该具备和学校实际操作场地、条件一致的虚拟教学培训系统,如相应机床的虚拟操作模型、刀具库、环境模拟等等。要力求虚拟环境与实际环境的情景一致。这样才能保证学生能够在虚拟环境下进行数控加工操作的真实过程:毛坯定义、工件装夹、压板安装、基准对刀、安装刀具、机床手动操作等内容。这些操作过程都完全可以在虚拟教学系统中实现,同时虚拟数控加工仿真教学系统可以检验各种数控指令是否正确,能提供与真实机床完全相同的操作面板,其调试、编辑、修改和跟踪执行等功能也一应俱全。

  虚拟现实技术在教学中有着极大的前景,特别是受到教育者关注和赏识。国内的一些高职院校,将仿真技术软件广泛应用于三维造型设计、数控模拟加工等实践教学环节,收到了较好的教学效果。在我国许多高校和研究机构也已经利用虚拟现实仿真技术,开展教学和实验实训方面研究与开发,广泛应用于高校的实践教学,将会对其教学模式改革起到极大推动作用。虚拟技术虽然不能完全替代真实的加工和操作,但在理论课与实践课之间起到承上启下的作用。能更好地为教育技术提供一项崭新的模式。

斐克仿真软件在数控加工教学中的实训应用

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