《數(shù)控車削編程與加工》教案 1 數(shù)控加工仿真基礎知識

課題宇龍數(shù)控加工仿真基礎知識學時素質目標1.引導學生積極主動參與，“做中學”、“學中做”2.學會合作交流，增強團隊意識3.結合共話空間，深度融入“安全規(guī)范、奮楫篤行、嚴謹細致、追求卓越”的工匠品質4.養(yǎng)成安全文明生產的職業(yè)素養(yǎng)知識目標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)的啟動與運行3.熟悉數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的工作界面能力目標1.會使用宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的功能2.會正確啟動與運行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)3.會正確識別數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的工作界面教學重點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)的啟動與運行3.數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的工作界面教學難點宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的正確使用教學方法講授演示法、行為回放教學法、自主探究學習法、小組合作學習法教學資源多媒體√

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智慧職教MOOC√

學習通√數(shù)控加工仿真基礎知識“宇龍數(shù)控加工仿真系統(tǒng)”是一個應用虛擬現(xiàn)實技術進行數(shù)控加工操作技能培訓和考核的仿真軟件。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)的基本功能序號功能說明1數(shù)控系統(tǒng)⑴包括FANUC（發(fā)那科）、SIEMENS（西門子）、HNC（華中）數(shù)控系統(tǒng)、GSK（廣州）等系統(tǒng)。⑵機床包括數(shù)控車床、銑床、立式和臥式加工中心以及幾十種機床面板。2教學功能⑴具備對數(shù)控機床操作全過程和加工運行全環(huán)境的仿真功能，可以輔助進行數(shù)控編程及整個加工操作過程的教學。⑵使原來需要在數(shù)控設備上才能完成的大部分教學功能可以在虛擬制造的環(huán)境中實現(xiàn)。⑶具有對編制的數(shù)控程序進行自動檢測、具體指出錯誤原因的功能。3互動教學在局域網(wǎng)內可以實現(xiàn)教師、學生操作過程的實時雙向互動觀察。⑴教師既可以以廣播的方式在每個學生的屏幕上演示其教學內容。⑵教師也可以在自己屏幕上看到每個學生的操作情況，實時了解教學情況。4刀具材料庫⑴采用數(shù)據(jù)庫統(tǒng)一管理刀具材料、特性參數(shù)。⑵包含數(shù)種不同材料、類型和形狀的車刀、銑刀。⑶支持用戶自定義刀具及相關特性參數(shù)。5機床操作全過程仿真仿真機床操作的整個過程，包括定義毛坯、放置零件、刀具的選擇與安裝、對刀操作、程序錄入及校驗、自動加工及測量等操作。6加工運行全環(huán)境仿真⑴具有多種數(shù)控程序的運行模式。⑵可以進行三維工件的實時切削。⑶三維刀具軌跡的顯示。⑷進行刀具補償、坐標系設置等系統(tǒng)參數(shù)的設定。7全面的碰撞檢測可進行手動、自動加工等模式下的實時碰撞檢測，包括刀柄、刀具與夾具，機床超程，主軸不轉時刀柄、刀具與工件等的碰撞。8程序處理⑴可以導入CAD/CAM軟件生成或自行編寫的數(shù)控程序。⑵可進行數(shù)控程序的編輯、輸入（支持鍵盤輸入）、輸出。⑶數(shù)控程序預檢查和運行中的動態(tài)檢查功能。9工件測量⑴可實現(xiàn)對零件模型的三維測量。⑵可以對加工工件的直徑、長度、圓弧半徑等進行測量。10考試及自動評分⑴仿真軟件的考試功能不僅能記錄考試的最后結果，還能把整個操作過程完整地記錄下來，通過回放功能可以查看考試操作的全過程。⑵能夠對加工完成后的工件進行完全自動、智能化的測量。⑶如果事先設定了評分規(guī)則，還可以進行全自動的評分。數(shù)控加工仿真系統(tǒng)具備對數(shù)控機床操作全過程和加工運行全環(huán)境的仿真功能，可以輔助進行數(shù)控編程及整個加工操作過程的教學，使原來需要在數(shù)控設備上才能完成的大部分教學功能可以在虛擬制造的環(huán)境中實現(xiàn)。由于大部分的實訓活動可以在仿真系統(tǒng)中實現(xiàn)，使用仿真軟件將大大減少在數(shù)控設備上的資金投入，從而可以加快當前緊缺的數(shù)控加工操作技術人員的培訓速度，降低培訓成本。二、宇龍數(shù)控加工仿真軟件的啟動與運行1.教師機上啟動加密鎖管理程序鼠標左鍵依次單擊“開始”→“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。圖1啟動加密鎖管理程序2.教師機上運行數(shù)控加工仿真系統(tǒng)鼠標左鍵依次單擊“開始”→“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，系統(tǒng)將彈出如圖2所示的“用戶登錄”界面，點擊【快速登錄】，進入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。圖2“用戶登錄”界面3.學生機上運行數(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，系統(tǒng)將彈出如圖2所示的“用戶登錄”界面，點擊【快速登錄】，進入數(shù)控加工仿真系統(tǒng)。注意：在局域網(wǎng)內使用本軟件時，必須按上述方法先在教師機上啟動“加密鎖管理程序”，待教師機屏幕右下方的工具欄中出現(xiàn)【加密鎖管理程序】圖標后，才可以在學生機上依次單擊“開始”→“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，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機床廠-1生產的FANUC0iMate系統(tǒng)數(shù)控車床為例。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、機床、零件、塞尺檢查、測量等，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功能功能描述1文件“項目”的新建、打開、保存與另存；“零件模型”的導入與導出；操作過程的“記錄”“演示”等。2視圖旋轉、縮放和平移視圖；復位；繞各軸旋轉等。3機床選擇機床、刀具；拆除工具；DNC傳送等。4零件定義毛坯；放置、移動與拆除零件等。5塞尺檢查用于銑床對刀。6測量測量零件尺寸；工藝參數(shù)。7互動教學選擇授課模式或考試模式；讀取操作記錄。8系統(tǒng)管理機床、用戶、刀具管理以及系統(tǒng)設置。圖4車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.機床顯示區(qū)在機床顯示區(qū)，可以通過視圖菜單或通過單擊右鍵，控制機床的顯示效果，包括機床及圖形軌跡的顯示，還能對視圖進行動態(tài)平移和旋轉，可勾選“控制面板切換”選項進行全屏顯示，如圖6所示。圖6機床顯示區(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鍵盤區(qū)。5.機床操作面板操作面板用于直接控制機床的動作和加工過程。主要由操作模式選擇開關、主軸倍率旋鈕、進給倍率旋鈕、手輪（手搖脈沖發(fā)生器）和各種功能選擇開關等組成。機床操作面板如圖8所示，上方為程序保護鎖和電源開關按鈕，中部為功能按鈕，下方為手輪、倍率開關、循環(huán)啟動、進給保持和急停旋鈕區(qū)。圖7數(shù)控系統(tǒng)面板圖8機床操作面板【教學反思】課后實效1.使用仿真軟件不存在機床操作安全問題，學生可以大膽、獨立地進行學習和練習。2.能熟練