基于斯沃仿真软件的数控技术辅助教学研究

陶亮 周知进 潘克强

[摘 要] 针对数控技术课程教学过程中出现的问题，引入斯沃数控仿真软件辅助教学，加强数控程序编写和机床操作虚拟练习，以提升学生数控加工实践能力，对培养应用型人才具有一定的意义。

[关键词] 数控技术;斯沃软件;仿真加工;教学改革

[基金项目] 贵州省科技计划项目（黔科合基础[2020]1Y236）;贵州理工学院重点课程建设项目（ZDKC201606）

[作者简介] 陶 亮（1985—），男，四川德阳人，工学硕士，副教授，主要从事先进切削刀具研究;周知进（1969—），男，湖南新化人，工学博士，教授，主要从事机械系统动力学研究;潘克强（1983—），男，贵州湄潭人，工学硕士，讲师，主要从事数字化设计与制造技术研究。

[中图分类号] G642.0    [文献标识码] A    [文章编号] 1674-9324（2020）36-0293-02    [收稿日期] 2019-12-15

一、前言

数控技术是机械设计制造及其自动化专业一门极为重要的专业课程，涉及机械制造、计算机、自动控制等多学科知识，具有理论性和实践性均较强的特点[1，2]。学生通过该课程的学习能有效掌握数控程序的编制、数控机床的操作以及工件加工等知识。然而在实际教学中，由于数控机床等硬件设备不足、实验学时较少以及机床操作具有一定危险性等诸多原因，学生对于程序编制和机床操作等实践技能掌握不牢，不能较好地达到预期教学目的。因此，需引入新的教学方式加强数控技术课程的教学改革，以适应应用型人才的培养要求。

本文拟在数控技术理论和实验教学环节中引入斯沃数控仿真软件，加强学生数控程序编制和数控设备加工虚拟练习，从而提升学生的实践能力。

二、斯沃数控仿真软件简介

斯沃数控仿真软件是由南京斯沃软件技术有限公司研发的一款高效数控编程与加工仿真软件，包含了日本发那科（FANUC）、德国西门子（SINUMERIK）以及日本三菱（MITSUBISHI）等多款国际主流数控操作系统[3]。此外，还包含了广州数控（GSK）、华中数控（HNC）等多款国内数控系统。利用该软件学生可在电脑上系统练习各类操作系统的数控车、数控铣以及加工中心的程序编制与工件加工，可通过手工编程或导入数控程序文件进行数控程序的编制与修改。软件操作界面友好、效果逼真、功能强大，能够使学生在较短的时间内更好地掌握数控程序的编制方法，提高数控编程学习效率。

利用该软件辅助数控技术课程教学，既能有效解决高校数控机床不足、数控现场实验操作危险性等问题，又能较好地提升学生数控编程能力和实践能力，对于培养应用型人才具有一定的意义。

三、斯沃软件在数控车编程中的应用

以常见的FANUC OiT系统为例，介绍数控车削编程与加工仿真练习，FANUC OiT系统编程面板如图1所示。

（一）被加工零件介绍

被加工零件为螺纹轴，最大直径为42mm，长115mm，具有螺纹、退刀槽、圆弧面以及锥面等特殊结构，具体尺寸如图2所示。

（二）工艺准备

1.根据零件尺寸特点，采用直径50mm、长200mm的棒料作为毛坯，利用三爪卡盘夹紧棒料左端。

2.由于工件有螺纹、退刀槽等结构，故采用三把车刀进行车削加工：1号外圆车刀进行外圆切削;2号切槽刀（宽5mm）切割退刀槽;3号螺纹车刀车削外螺纹。

3.用G92车外螺纹、G71复合循环指令粗车外径、G70精车外轮廓。加工顺序为外圆车削→退刀槽加工→车螺纹。

（三）数控程序编制

预先在txt文档中编写数控加工程序，再直接导入到仿真软件中，部分程序如下：

O0001

T0101

G50S1000

G96S120M03

G99F0.15

G00X45Z5

G71U2R1

G71P110Q120U0.2W0.05

N110G00X24

G01G42Z-20F0.1

X30

Z-25

G03X36Z-45R20

G01Z-57

G02X42Z-60R3

G01Z-75

X35

Z-90

X32.5Z-115

N120G40X70

G70P110Q120

G00X100Z100

......

M05

M30

（四）仿真步骤

1.机床回零。

2.设置工件与刀具。

3.试切法对刀。

4.载入数控程序。

5.加工仿真启动。

（五）数控仿真结果

编制的数控程序加工結果如图3所示，学生可较直观地观察数控程序加工效果。

四、结论

第一，利用斯沃数控仿真软件辅助数控技术课程教学，加强数控编程虚拟练习，方法简单易操作，还可避免由于学生经验不足等原因导致的安全事故。

第二，数控仿真可真实反映数控加工和编程过程，能充分调动学生学习积极性和主动性，提高学生实践能力。

参考文献

[1]聂学俊.数控技术课程改革与实践[J].中国现代教育装备，2019（07）：34-36.

[2]王召鑫.数控仿真软件在教学中的作用之思考[J].才智，2014（30）：184.

[3]刘宇，别海楠，戴丽.基于斯沃数控仿真软件加工的虚拟实验室建设实践与思考[J].科教导刊（中旬刊），2015（02）：29+90.