數控加工技術在機械加工中應用的越來越廣泛，大批數控機床操作人員的專業培訓成為迫切而又難以解決的問題。在傳統的數控培訓和教學中都是采用在真實的機床上進行，學生在不熟練的情況下對機床進行操作存在很多的安全問題，誤操作會導致設備、刀具的損壞，甚至發生人身傷害。數控機床的價格昂貴，添置數控機床是一批很大的投入，這時就需要一種新的方法來取代這種訓練。

　　1 數控仿真軟件的介紹

　　數控仿真軟件實際是采用虛擬技術，它改變了過去人類除了親身經歷，就只能間接了解環境的模式。從而有效地擴展了自己的認知手段和領域。虛擬現實不僅僅是一個演示媒體，而且還是一個設計工具，它以視覺形式產生一個人性化的多維信息空間，為創建和體驗虛擬加工提供了有利的支持。是我們在沒有實際機床的情況下，也能驗證程序是否正確。

　　1.1 采用數控仿真軟件的優勢

　　仿真軟件采用的是虛擬技術，模擬加工，它可以模擬實際機床的加工環境及其工作狀態的計算機仿真加工系統，只需要一臺計算機安裝軟件即可。它采用虛擬的機床，虛擬的刀具，虛擬的工件進行加工。采用數控仿真軟件可以大大降低實習教學的成本。模擬加工具有以下優勢。

　　(1)真實機床操作起來費用較高，采用仿真加工大大降低費用。

　　(2)誤操作容易引起機床，刀具損壞，采用仿真加工不會出現這樣的問題。

　　(3)減少教師的工作量，實際機床訓練時教師要在整個車間跑，采用仿真軟件加工，教師只要在一個教室中巡回指導就可以了。

　　(4)便于檢查程序的正確與否，能夠很好地提高學生的熟練程度。

　　(5)驗證程序的實際加工效果速度快，省去了很多麻煩。

　　(6)軟件產生一種真實場景的仿真，操作者可以通過與仿真場景的交互，來體驗一種接近于真實的場景的感覺。因此，采取這種方法能進一步提高操作者的實際操作技能。

　　1.2 數控仿真軟件的種類

　　現在各個學校的數控專業都采用數控仿真軟件進行數控實習教學，如上海宇龍、北京斐克、南京宇航、廣州超軟、武漢金銀花等不同的數控加工仿真軟件。仿真軟件有著不可替代的優勢。它們都能起到三維仿真加工的效果。

　　2 數控仿真軟件在教學中的應用

　　現在該校所有的編程實習都是在編程教室采用虛擬機床完成，達到一定的熟練程度之后，再到數控車間到真實機床上訓練，都取得了良好的教學效果。虛擬數控機床實際上是虛擬環境中數控機床的模型。與真實機床相比，虛擬數控機床具有以下的功能和特點。

　　2.1 仿真數控系統的工具欄及具體功能

　　虛擬數控機床能模仿真實機床的任何功能而不會因為采用某種近似替代而導致某種結構和信息的失真或丟失，并與真實機床有完全相同的界面風格和對應功能，如動態旋轉、縮放、移動等功能的實時交互操作。通過圖1的工具可以對機床進行屏幕切換，放大，縮小，平移等，觀察工件的加工情況。

　　此工具欄可以對機床驗證過正確可執行的程序保存起來，還可以更換毛坯，刀具等，以下為具體介紹。

　　2.1.1 強大的刀具庫功能

　　刀具庫中包括一臺數控機床所需要的所有刀具，并能自由配置刀具庫中的刀具號，從而能模擬任何一種數控機床的換刀形式及切削加工的要求。如果刀庫中存在的刀具不合適，還可以對刀具的具體參數進行修改，包括刀具的形式，刀桿的長度，同時可以更換不同的刀片滿足不同的加工要求。

　　2.1.2 毛坯材料庫

　　實際加工過程需要使用不同的材料，材料的直徑及長度都不一樣，所有的材料都需要購買，在仿真軟件中可以通過修改毛坯的直徑，長度等參數滿足不同的加工需要，修改完需要的參數的毛坯點擊更換即可，方便快捷(如圖2所示)。

　　2.1.3 刀具原點設置

　　在工件坐標系設定后，這個功能能夠精確地得到刀具在工件上相關點的坐標位置。

　　2.1.4 操作面板及系統面板

　　如圖3所示，仿真軟件每個鍵的功能都與真實機床的鍵命令一樣，只要仿真軟件能夠能夠熟練使用，真實機床就可以熟練使用。由于篇幅有限，具體功能不一一介紹。

　　2.2 使用中的常見問題及其解決方法

　　在使用軟件時進行仿真加工，會出現很多的問題，下面對仿真時容易出現的問題及其解決方法做簡單介紹。

　　(1)走刀軌跡與工件實際位置不符合。

　　先檢查程序中是否調用了刀具補償，檢查磨耗中是否有值輸入最后檢查刀具補償號中是否輸入了有效值。

　　(2)面板上出現死機圖標，不能進行任何操作。

　　(3)軟件中的走刀軌跡與零件形狀不符。

　　(4)G71指令格式錯誤。

　　檢查G71的程序段是否有錯誤，如圖3所示。

　　使用軟件時，將程序輸入到機床中，只要程序不能正常運行，軟件都可以檢測出來，還有一些特例在這里都不一一列舉。

　　3 數控仿真軟件發展前景

　　目前各個學校的參加數控實習的學生人數增加，以及機床價格的昂貴，數控機床高精度等特點，把數控加工仿真系統軟件引入到教學之中，使之用于數控機床編程與操作實習，是必然趨勢。同時由于其成本較低，徹底解決了數控機床數量不足的難題，使每位學員都能有足夠多的實踐機會，因此能夠讓學生更快地熟悉和了解數控加工的工作過程，掌握各種數控機床的操作方法。其更大的好處還在于，在實現了同樣培訓效果的情況下，將加工出錯率及事故發生率降低到了最低程度。仿真軟件在教學中的應用有一種不可替代趨勢。

　　總之，用數控仿真軟件進行對數控編程和操作的訓練省時，大大節約成本。而且事實證明，效果較好，是一個明智的選擇。