田小静①②TianXiaojing；杨承涛①YangChengtao
（①西安工程大学，西安710048；②西安航空职业技术学院，西安710089）
（①Xi'anPolytechnicUniversity，Xi'an710048，China；②Xi'anAviationProfessionalTechnologyInstitute，Xi'an710089，China）
摘要：数控加工仿真是虚拟制造的基础技术之一，近年来以其独有的优势在职业院校得到了广泛应用，本文结合零件加工实施过程，阐明了以凯勒SymPlusCNC（KELLER）软件为仿真平台进行数控加工仿真的过程，并指明了它在教学过程中它的作用和意义，对该软件在我国的应用推广有一定借鉴意义。
Abstract:NCmachiningsimulationisoneofbasictechnologyofvirtualmanufacturing,andhasawiderangeofapplicationsinvocationalcollegeswithitsuniqueadvantagesinrecentyears.Combiningwiththeimplementationprocessofpartsprocessing,thispaperillustratesthattakingSymPlusCNC(KELLER)softwareofKELLERassimulationplatformtocarryoutCNCmachiningsimulationprocess,andindicatestheitsroleandandsignificanceintheteachingprocess,whichhasacertainreferencevalueofthepromotionofthissoftwareinChina.
关键词：数控仿真；Keller软件；职业教育
Keywords:CNCsimulation；Kellersoftware；Vocationaleducation
中图分类号：TP319文献标识码：A文章编号：1006-4311（2011）07-0024-02
0引言
中职和高职教育在我国教育的发展过程中越来越起到具足轻重的作用，特别是现在，已经逐步的发展为一种类型的教育。目前数控技术专业学生的数量占很大的比重，而学生的数量的增加和数控机床的数量不成比例的发展，特别是中职学生，学生的理论水平和自我控制能力比较差，数控仿真软件在投资小、降低损耗、节约成本；保障学生安全操作问题，满足企业对职业院校学生能力的要求；验证程序编制的正确性及网络考核方面等方面起到很重要作用，虚拟环境下数控仿真软件在我国职业院校得到越来越广泛的应用。
1KELLER软件的功能
KELLER具有强大的零件编程、二维、三维加工仿真、验证、优化等功能，整个系统由一个金字塔式的结构组成，分为四个不同的等级，即：动态虚拟车间、PALpuls多功能模拟、控制模拟系统、CAD/CAM仿真模块，每个模块等级采用三维可视学习模块，利用计算机动漫技术，模拟真实的数控加工车间，让学生在几乎真实的机床上学习，并且获得CNC机床实际操作的主要知识。各个模块的构成如表1所示。
2虚拟机床仿真及加工实例
数控编程是指从零件图纸到获得数控加工程序的全部工作过程。面对零件加工，首先应对零件图纸分析，确定加工工艺过程，然后进行程序的编制和调试，在进行零件数控加工时，一般应进行以下几方面的工作，见图1所示。
2.1典型实例分析完成如图2所示零件，材料为45#钢，小批量生产，完成零件编程及仿真加工。
2.1.1工艺分析过程零件图的标注正确性、轮廓描述的完整性，由直线和顺圆弧构成,没有尺寸精度和表面粗糙度的要求。零件图上面没有公差尺寸，直接按照零件图上面的尺寸编程即可。零件图形比较规则，采用常见的装夹工具虎钳进行装夹。按照由内到外、由粗到精、由近到远的原则确定，在一次加工中尽可能地加工出较多的表面。根据零件的形状，可采用直径￠10键槽铣、￠10钻头和￠6键槽铣进行加工。切削用量的选择一般根据毛坯的材料、转速、进给速度、刀具的刚度等因素选择。最后填写数控加工工艺卡。
2.1.2数控仿真系统环境的构建首先进入G代码编程界面，点击左上角的新建文件，编辑自己想要的文件名称。点击根据零件选择定义毛坯料的形状，然后根据毛坯的尺寸和材料选择合适的刀具。在这只能选择一把刀，这把刀大多用于加工外轮廓，如果在当前刀库没有合适的刀具，可以按加载刀库，选择适合本次零件加工刀具。
2.1.3零件的输入及调试准备工作做好以后进入G代码编程界面，如图3所示，编程的第一步是点击左下角的进行编程程序输入界面，开始进行零件编程。在G代码编程界面输入零件的程序，进行零件的编辑和效验，如图4所示。
2.2进行数控系统仿真，验证NC程序正确性，选择，选择，使用键可以调节模拟的速度。加工在一半时按下停止，利用可以从不同的角度去观察零件的形体，利用确定工件体积V=，利用确定工件的质量，你输入材料的密度，系统自己计算质量。M=，当前密度：利用可以做剖视图观察内部结构。图形仿真结果如图5所示。
3数控仿真软件的应用及推广
当前国内常用的数控软件有南京宇龙数、斯沃、美国VERICUT等厂家的数控仿真软件，和国内其他软件相比，KELLER软件的有以下特点：
3.1KELLER软件仿真效果强烈：大量的运用影像、动漫等现代化技术手段，解决了教师和学生教学过程对于虚拟车间和虚拟机床建立等抽象问题，将“工厂”搬到了课堂，使学生能身临其境的进行知识的掌握，让学生在提高了学生的学习兴趣。
3.2人性化的编程界面：通过大量的提示和帮助功能，学生可以自主的完成过于工装夹具、编程界面、按钮功能、换刀功能等动作的实现。特别是通过几何图形方式编程，使编程和机床操作变得简便，发挥了学生自主学习的积极性和动力。
3.3大量习题、练习的采用：每个模块介绍后都有大量的习题和练习，题目有难有易之分，有利于学生对每个模块学习后的自我评价，同时便于教师对学生的考核，为实现网络教学和考评打下基础。
3.4网络教室的建立：KELLER软件提供具有CNC设备的输出接口(RS323)，可对目前各种主流的数控系统和操作面板（西门子（SIEMENS）、法那克（FANUC）等），可将编好的程序直接传至CNC设备上进行使用，在数控编程教室编好的程序直接传送到机床上进行加工。
4结束语
综上所述，KELLER软件以强大的功能，既可用于实际加工，也可用于教学培训；既可作为独立软件使用，又可与其他CAM软件集成。通过动画的界面，将数控加工仿真软件可以模拟实际机床的加工过程，通过操作人员在对仿真机床操作过程中产生现场真实感，直观了解工件进行二维、三维仿真，验证数控程序的正确性，防止干涉和碰撞等情况的发生，解决了学校实训设备不足和学生实践能力要求的冲突，同时解决了学生因为误操作发生安全事故或损坏设备控又可以使，使每位学生都能有足够多的实践机会，掌握各种数控机床的操作方法，提高了学生动手能力，满足企业对高中职学生技能培养的要求。
参考文献：
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作者简介：田小静（1976－），女，陕西周至人，讲师，在读硕士研究生，研究方向为数控技术教学及应用。