中望软件在数控实训教学中的应用

吴玉珠

（马鞍山工业学校，安徽 马鞍山 243031）

随着我国的产业升级，数字化制造在工业发展中已越来越重要，而在进行复杂零件的生产制造中使用数控机床已经成为数字化制造的重要内容，传统的手工编程已不能满足现在数控实训教学需求，专业的CAD/CAM（计算机辅助设计与制造）软件可以提高数控机床在生产制造过程中的作用，并对数控实训课中学生的学习能力、职业素养培养等起着重要作用。

1 计算机辅助设计与制造软件的现状与分析

目前，国内使用的数控软件较多，多以辅助程序编制和运动轨迹校验，应用较多的CAD/CAM软件主要有：UG NX、Pro/NC、CATIA、中望3D等，每个软件都有自己的优点，而中望3D软件是一款技术成熟的国产软件，是CAD/CAM一体化的软件，具有较好的易学、易用性，有很强的绘图和设计能力，它更适合我国的使用习惯，并可以实时显示加工轨迹甚至加工后的虚拟加工实体，具有动画效果，可以直观、形象地模拟整个加工过程，很适合课堂讲解和分析加工过程，已成为数控职业技术教育的必修课程之一。

2 中望软件在数控教学实践中的应用

数控实训教学中，除了要学习用手工编程方法加工轮廓相对简单的弧形零件外，还需要学习椭圆、抛物线、双曲线等较复杂的曲面轮廓编程加工，如果仍然采用传统手工编程方法对这些复杂曲面零件编程则需进行复杂节点的计算，目前普通中职学生计算能力普遍较差，极易出错，编程正确率很难得到保证。因此，快速、准确地编制出加工程序是非常重要的。而中望软件就提供了高效的编程加工功能，界面简洁方便，能够处理线框以及实体特征，并且各参数可以自动优化，能自动选择到合适类型的刀具，并具备过切检查功能。下面以数控车实训为例说明中望软件的应用过程。

（1）建立零件轮廓。首先，进入中望软件并绘制零件的二维图形，如图1所示。对于立体感强的同学在有了二维轮廓以后可以立即形象画出零件的真实形状，但对于初学者或者立体感不强的同学就很难想象出零件的形状。为了能达到最好的加工效果可以把二维轮廓进行旋转，直接把零件轮廓做成三维实体模型，如图2所示。然后再对三维实体模型进行加工。

图1 建立零件轮廓

图2 三维实体模型

（2）确定参数。建立坐标：中望软件可以继承建模的坐标，也可以通过建立多个坐标系来满足加工需要。添加坯料：中望软件可以根据加工模型自动生成坯料外形并自动调整坯料尺寸余量。设置加工参数：中望软件参数的设置与其它软件相似，各参数可以根据实际加工情况进行设置。

（3）刀轨仿真。中望软件有实体仿真和线性仿真两种验证刀轨准确性的方法，如发现有需要优化的刀轨则可通过刀轨编辑器对刀轨进行修剪、移动、阵列、镜像、重链接等优化调整，使批量零件的加工效率达到最高。如图3所示。

图3 刀轨仿真

（4）三维加工动态仿真。学生可以用实体仿真功能检查模拟零件的加工过程，如图4所示。中望软件的实体仿真可以模拟整个零件加工的过程，有助于很多立体感不是很强的操作者能更直观、一目了然的看到自己加工什么样的零件，提前优化和处理加工过程中可能出现的问题，从而获得更真实的加工体验，减少机床校验的时间，提高加工生产效率，这种实体仿真功能对教学十分有利。

图4 三维加工动态仿真

（5）后处理生成NC代码。验证刀具轨迹准确无误后可以直接输出和打印加工清单，可以方便后续现场加工操作，最后输出G代码，中望3D内置了主流的西门子、FANUC等数控系统，帮助用户定制专属的后处理方案，中望3D的CAM编程在批量的零件加工方面具有高效率和易操作性。后处理可以把CAM软件计算出的刀具轨迹输出成机床可以识别的NC代码并用于生产，可以使数控机床发挥出最大能力。

3 中望软件在教学中的优越性

（1）中望软件提高了学生学习效果。在常规教学中，《机械制图》是数控专业的基础课，通常学生都是从识图和画二维视图开始，然后是三维实体建模、装配等内容的学习，由平面图向立体图过渡，学生在学习的过程中可以很直观地感受零件的结构和形状便于学生学习和理解，改变了过去老师单调讲解、学生观看的教学模式，达到了较为理想的教学效果。

（2）中望软件丰富了教学内容。在数控编程及加工中，中望3D的加工模块可以很快编制出合理、高效的刀具轨迹，允许使用者通过参数及后续的修改工具进行调整。在软件中可以对所有刀路轨迹进行仿真模拟，软件还支持实体仿真，让学生可以看到接近真实环境的仿真加工效果，产生了较好的教学效果。学生可以根据零件图造型、编程、加工，大大提高了编程的效率和质量。

（3）中望软件节约了实训成本，提高了学生实训的安全。在虚拟的环境中进行仿真模拟加工训练，可以节约大量加工练习成本，并降低了学生在加工练习中的危险性，确保了学生生产实训的安全。

总的来说，中望软件降低了零件编程的难度，提高了编程的效率和质量，缩短了加工时间。作为应用性终端技术，中望软件系统使加工过程更规范、更合理。

4 结语

综合中望软件在数控实训中使用的经验可以看出：中望软件的使用不仅提高了数控实训教学的质量和效率，还大大降低了数控实训教学的成本，并且极大提高了数控教学的安全性。但与实际加工相比还有一定的差距，特别是零件的装夹、测量等训练内容不能与实际操作手感相比。因此，中望软件只能辅助数控实训教学而不能完全替代数控实训加工。

［1］ 江平宇，张映锋.计算机辅助设计与制造技术［M］.西安：西安交通大学出版社，2010.

［2］ 高慧.CAD/CAM技术及应用对我国机械制造业的影响［J］.机械管理与开发，2007，（4）.

［3］ 朱克满.FANUC数控车床自动编程与手动编程的结合分析［J］.科技资讯，2012，（34）.