《數(shù)控車(chē)削編程與加工》教案 1 數(shù)控加工仿真基礎(chǔ)知識(shí)

課題宇龍數(shù)控加工仿真基礎(chǔ)知識(shí)學(xué)時(shí)素質(zhì)目標(biāo)1.引導(dǎo)學(xué)生積極主動(dòng)參與，“做中學(xué)”、“學(xué)中做”2.學(xué)會(huì)合作交流，增強(qiáng)團(tuán)隊(duì)意識(shí)3.結(jié)合共話空間，深度融入“安全規(guī)范、奮楫篤行、嚴(yán)謹(jǐn)細(xì)致、追求卓越”的工匠品質(zhì)4.養(yǎng)成安全文明生產(chǎn)的職業(yè)素養(yǎng)知識(shí)目標(biāo)1.掌握宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的功能介紹2.熟練掌握數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的啟動(dòng)與運(yùn)行3.熟悉數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的工作界面能力目標(biāo)1.會(huì)使用宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的功能2.會(huì)正確啟動(dòng)與運(yùn)行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.會(huì)正確識(shí)別數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的工作界面教學(xué)重點(diǎn)1.宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的功能介紹2.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的啟動(dòng)與運(yùn)行3.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的工作界面教學(xué)難點(diǎn)宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的正確使用教學(xué)方法講授演示法、行為回放教學(xué)法、自主探究學(xué)習(xí)法、小組合作學(xué)習(xí)法教學(xué)資源多媒體√

微課視頻√

智慧職教MOOC√

學(xué)習(xí)通√數(shù)控加工仿真基礎(chǔ)知識(shí)“宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”是一個(gè)應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)行數(shù)控加工操作技能培訓(xùn)和考核的仿真軟件。一、軟件功能介紹數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的基本功能如表1所示。表1數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的基本功能序號(hào)功能說(shuō)明1數(shù)控系統(tǒng)⑴包括FANUC（發(fā)那科）、SIEMENS（西門(mén)子）、HNC（華中）數(shù)控系統(tǒng)、GSK（廣州）等系統(tǒng)。⑵機(jī)床包括數(shù)控車(chē)床、銑床、立式和臥式加工中心以及幾十種機(jī)床面板。2教學(xué)功能⑴具備對(duì)數(shù)控機(jī)床操作全過(guò)程和加工運(yùn)行全環(huán)境的仿真功能，可以輔助進(jìn)行數(shù)控編程及整個(gè)加工操作過(guò)程的教學(xué)。⑵使原來(lái)需要在數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學(xué)功能可以在虛擬制造的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。⑶具有對(duì)編制的數(shù)控程序進(jìn)行自動(dòng)檢測(cè)、具體指出錯(cuò)誤原因的功能。3互動(dòng)教學(xué)在局域網(wǎng)內(nèi)可以實(shí)現(xiàn)教師、學(xué)生操作過(guò)程的實(shí)時(shí)雙向互動(dòng)觀察。⑴教師既可以以廣播的方式在每個(gè)學(xué)生的屏幕上演示其教學(xué)內(nèi)容。⑵教師也可以在自己屏幕上看到每個(gè)學(xué)生的操作情況，實(shí)時(shí)了解教學(xué)情況。4刀具材料庫(kù)⑴采用數(shù)據(jù)庫(kù)統(tǒng)一管理刀具材料、特性參數(shù)。⑵包含數(shù)種不同材料、類(lèi)型和形狀的車(chē)刀、銑刀。⑶支持用戶自定義刀具及相關(guān)特性參數(shù)。5機(jī)床操作全過(guò)程仿真仿真機(jī)床操作的整個(gè)過(guò)程，包括定義毛坯、放置零件、刀具的選擇與安裝、對(duì)刀操作、程序錄入及校驗(yàn)、自動(dòng)加工及測(cè)量等操作。6加工運(yùn)行全環(huán)境仿真⑴具有多種數(shù)控程序的運(yùn)行模式。⑵可以進(jìn)行三維工件的實(shí)時(shí)切削。⑶三維刀具軌跡的顯示。⑷進(jìn)行刀具補(bǔ)償、坐標(biāo)系設(shè)置等系統(tǒng)參數(shù)的設(shè)定。7全面的碰撞檢測(cè)可進(jìn)行手動(dòng)、自動(dòng)加工等模式下的實(shí)時(shí)碰撞檢測(cè)，包括刀柄、刀具與夾具，機(jī)床超程，主軸不轉(zhuǎn)時(shí)刀柄、刀具與工件等的碰撞。8程序處理⑴可以導(dǎo)入CAD/CAM軟件生成或自行編寫(xiě)的數(shù)控程序。⑵可進(jìn)行數(shù)控程序的編輯、輸入（支持鍵盤(pán)輸入）、輸出。⑶數(shù)控程序預(yù)檢查和運(yùn)行中的動(dòng)態(tài)檢查功能。9工件測(cè)量⑴可實(shí)現(xiàn)對(duì)零件模型的三維測(cè)量。⑵可以對(duì)加工工件的直徑、長(zhǎng)度、圓弧半徑等進(jìn)行測(cè)量。10考試及自動(dòng)評(píng)分⑴仿真軟件的考試功能不僅能記錄考試的最后結(jié)果，還能把整個(gè)操作過(guò)程完整地記錄下來(lái)，通過(guò)回放功能可以查看考試操作的全過(guò)程。⑵能夠?qū)庸ね瓿珊蟮墓ぜM(jìn)行完全自動(dòng)、智能化的測(cè)量。⑶如果事先設(shè)定了評(píng)分規(guī)則，還可以進(jìn)行全自動(dòng)的評(píng)分。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具備對(duì)數(shù)控機(jī)床操作全過(guò)程和加工運(yùn)行全環(huán)境的仿真功能，可以輔助進(jìn)行數(shù)控編程及整個(gè)加工操作過(guò)程的教學(xué)，使原來(lái)需要在數(shù)控設(shè)備上才能完成的大部分教學(xué)功能可以在虛擬制造的環(huán)境中實(shí)現(xiàn)。由于大部分的實(shí)訓(xùn)活動(dòng)可以在仿真系統(tǒng)中實(shí)現(xiàn)，使用仿真軟件將大大減少在數(shù)控設(shè)備上的資金投入，從而可以加快當(dāng)前緊缺的數(shù)控加工操作技術(shù)人員的培訓(xùn)速度，降低培訓(xùn)成本。二、宇龍數(shù)控加工仿真軟件的啟動(dòng)與運(yùn)行1.教師機(jī)上啟動(dòng)加密鎖管理程序鼠標(biāo)左鍵依次單擊“開(kāi)始”→“程序”→“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”→“加密鎖管理程序”，如圖1所示。加密鎖程序啟動(dòng)成功后，屏幕右下方的工具欄中將出現(xiàn)【加密鎖管理程序】圖標(biāo)。圖1啟動(dòng)加密鎖管理程序2.教師機(jī)上運(yùn)行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)鼠標(biāo)左鍵依次單擊“開(kāi)始”→“程序”→“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”→“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，或雙擊桌面【宇龍數(shù)控加工仿真軟件V5.1】圖標(biāo)，系統(tǒng)將彈出如圖2所示的“用戶登錄”界面，點(diǎn)擊【快速登錄】，進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。圖2“用戶登錄”界面3.學(xué)生機(jī)上運(yùn)行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)雙擊桌面【宇龍數(shù)控加工仿真軟件V5.1】圖標(biāo)，系統(tǒng)將彈出如圖2所示的“用戶登錄”界面，點(diǎn)擊【快速登錄】，進(jìn)入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。注意：在局域網(wǎng)內(nèi)使用本軟件時(shí)，必須按上述方法先在教師機(jī)上啟動(dòng)“加密鎖管理程序”，待教師機(jī)屏幕右下方的工具欄中出現(xiàn)【加密鎖管理程序】圖標(biāo)后，才可以在學(xué)生機(jī)上依次單擊“開(kāi)始”→“程序”→“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”→“數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”，或雙擊桌面【宇龍數(shù)控加工仿真軟件V5.1】圖標(biāo)，登錄到軟件的操作界面。三、宇龍數(shù)控加工仿真軟件的工作界面以沈陽(yáng)機(jī)床廠-1生產(chǎn)的FANUC0iMate系統(tǒng)數(shù)控車(chē)床為例。宇龍數(shù)控加工仿真軟件的工作界面由菜單欄、工具欄、機(jī)床顯示區(qū)和操作面板4部分組成。1.菜單欄宇龍數(shù)控加工仿真軟件菜單欄包括軟件本身所有功能指令，主要有：文件、視圖、機(jī)床、零件、塞尺檢查、測(cè)量等，如圖3所示。宇龍數(shù)控加工仿真軟件菜單欄的基本功能如表2所示。圖3菜單欄表2宇龍數(shù)控加工仿真軟件菜單欄的基本功能序號(hào)功能功能描述1文件“項(xiàng)目”的新建、打開(kāi)、保存與另存；“零件模型”的導(dǎo)入與導(dǎo)出；操作過(guò)程的“記錄”“演示”等。2視圖旋轉(zhuǎn)、縮放和平移視圖；復(fù)位；繞各軸旋轉(zhuǎn)等。3機(jī)床選擇機(jī)床、刀具；拆除工具；DNC傳送等。4零件定義毛坯；放置、移動(dòng)與拆除零件等。5塞尺檢查用于銑床對(duì)刀。6測(cè)量測(cè)量零件尺寸；工藝參數(shù)。7互動(dòng)教學(xué)選擇授課模式或考試模式；讀取操作記錄。8系統(tǒng)管理機(jī)床、用戶、刀具管理以及系統(tǒng)設(shè)置。圖4車(chē)削加工不同形狀刀片的工藝參數(shù)2.工具欄宇龍數(shù)控加工仿真軟件工具欄包括軟件操作的一些常用功能按鈕，如圖5所示。圖5工具欄3.機(jī)床顯示區(qū)在機(jī)床顯示區(qū)，可以通過(guò)視圖菜單或通過(guò)單擊右鍵，控制機(jī)床的顯示效果，包括機(jī)床及圖形軌跡的顯示，還能對(duì)視圖進(jìn)行動(dòng)態(tài)平移和旋轉(zhuǎn)，可勾選“控制面板切換”選項(xiàng)進(jìn)行全屏顯示，如圖6所示。圖6機(jī)床顯示區(qū)4.數(shù)控系統(tǒng)面板系統(tǒng)面板主要用于程序編輯和參數(shù)設(shè)置。主要由主功能鍵、編輯鍵、字母（地址）鍵及數(shù)字鍵等組成。數(shù)控系統(tǒng)面板如圖7所示，上方為屏幕，下方為MDI鍵盤(pán)區(qū)。5.機(jī)床操作面板操作面板用于直接控制機(jī)床的動(dòng)作和加工過(guò)程。主要由操作模式選擇開(kāi)關(guān)、主軸倍率旋鈕、進(jìn)給倍率旋鈕、手輪（手搖脈沖發(fā)生器）和各種功能選擇開(kāi)關(guān)等組成。機(jī)床操作面板如圖8所示，上方為程序保護(hù)鎖和電源開(kāi)關(guān)按鈕，中部為功能按鈕，下方為手輪、倍率開(kāi)關(guān)、循環(huán)啟動(dòng)、進(jìn)給保持和急停旋鈕區(qū)。圖7數(shù)控系統(tǒng)面板圖8機(jī)床操作面板【教學(xué)反思】課后實(shí)效1.使用仿真軟件不存在機(jī)床操作安全問(wèn)題，學(xué)生可以大膽、獨(dú)立地進(jìn)行學(xué)習(xí)和練習(xí)。2.能熟練