仿真软件十篇

仿真软件篇1

关键词： VNUC；仿真加工；数控教学

Abstract: The VNUC simulation software lathe machining simulation of shaft parts as an example, through the teaching practice, the application of VNUC simulation software to break the traditional teaching mode of CNC, to increase the students hands-on opportunities, to mobilize the enthusiasm of the students, improve the quality of teaching proficiency and CNC operation.

Key words: VNUC; machining simulation; NC Teaching

中图分类号：C41文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2013）

随着数控加工在机械制造业中的广泛应用，对数控相关技术人员的需求日益增加，数控操作者的大量培训便成为迫切的问题。在传统的操作培训中，数控编程和操作的有效培训必须在实际机床上进行，这既占用了设备加工时间，又具有风险，培训中的误操作经常会导致昂贵设备的损坏[1]。随着计算机技术的发展，尤其是虚拟现实技术和理念的发展，产生了可以模拟实际设备加工环境及其工作状态的计算机仿真软件。它用计算机仿真软件进行培训，不仅可迅速提高操作者的素质，而且安全可靠、费用低。因此，VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用，本文以VNUC仿真软件对轴类零件的仿真加工为例，通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。因此，把数控仿真软件用于教学，是解决这一问题的有效途径[2]。

车削零件的数控仿真加工

车削零件的尺寸及程序的编写

图1 车削加工零件

以加工如图1所示零件为例说明FANUC车床的操作方法。采用外圆加工方式，选取刀尖半径0.4，刀具长度60， D号刀片，J型刀柄。加工应选择直径65mm，高为120圆柱型毛坯。

程序如下：

%

O0001

N20T0101

N30S100M03

N40G00X135.Z5.

N50G71U2.R0.5;

N60G71P70Q170U1.W0.5F100

N70G01X20.

N80W-24.

N90X25.

N100X30.W-16.

N110X36.

N120W-15.

N130X40.

N140W-30.

N150X60.

N160W-15.

N170X65.;

N175G70P70Q170;

N180T0100;

N190X80.Z0;

N370M30

%

打开“开始”菜单，在“程序/数控加工仿真系统/”中选择“数控加工仿真系统”点击，进入系统，点击“快速登录”进入系统主界面。

1.2 选择机床

点击菜单“机床/选择机床…”，在选择机床对话框中控制系统选择FANUC，机床类型选择车床并按“确定”按钮。

1.3 机床回零

先使X轴回零，再使Z轴回零。

1.4 安装零件

点击菜单“零件/定义毛坯…”，在定义毛坯对话框中可改写零件尺寸高和直径，按确定按钮。点击菜单“零件/放置零件…”，在选择零件对话框中，选取名称为“毛坯1”的零件，并按确定按钮，界面上出现控制零件移动的面板，可以用其移动零件，此时点击面板上的退出按钮，关闭该面板，零件已放置在机床工作台面上。

1.5 输入NC程序

数控程序可以通过记事本或写字板等编辑软件输入并保存为文本格式文件，也可直接用FANUC系统的MDI键盘输入。

1.6 安装刀具

点击菜单“机床/选择刀具”在“车刀选择”对话框中根据加工方式选择所需的刀片和刀柄，确定后退出。

1.7 对刀

将操作面板中MODE旋钮切换到JOG上，点击MDI键盘的POS按钮，利用操作面板上的按钮和X、Z轴的控制旋钮，将机床移动到如图2所示的大致位置。

图2

打开“视图/选项…”中“铁屑开”选项。（为第一时间看清刀具和零件碰撞的一霎那，以确保对刀的准确性）。点击操作面板上控制主轴的按钮控制零件的转动。将操作面板的MODE旋钮切换到JOG，通过调节操作面板上的倍率旋钮和按钮进行微调。在刀具和零件刚开始碰撞的一霎那，记下此时CRT中的x坐标287.333。如图3所示。故工件中心的X坐标为287.333-126.064（Z向切削后测量的零件直径）=161.269。同样可得工件中心的Z坐标为201.017。零件半径可点击“测量/剖面图测量…”点击对刀时切割的边，在对话框中得X、Z长度。X长度即为切割后零件准确直径。如图4。

图3 图4

1.8 自动加工

机床位置确定和工件中心坐标输入后，就可以开始自动加工了。此时将操作面板的MODE旋钮切换到AUTO模式，点击start按钮，机床就开始自动加工了，如图5。加工完毕就会出现如图6所示的效果。

图5 加工过程示意图图6 加工完毕后的效果图

结语

VNUC数控加工仿真软件是利用计算机虚拟动画技术来模拟实际机床的加工过程，可使用户既能掌握数控机床加工的基本原理，又能掌握数控机床操作的基本技能。将该软件应用于教学培训和实际生产中，可以减少培训成本，增加了学生动手的机会，调动了学生的学习积极性，提高了操作的熟练程度和数控教学质量。

参考文献：

仿真软件篇2

由于SoC通常有助于降低系统复杂性和成本，并且设计也比较紧凑，因此单片机芯片堪称消费者的福音。但是随之而来的挑战也不容小觑，也许可用一句古老的工程名言表达出来，这句至理名言多年来被无数次引用，例如，Steve Jobs在1998年回答《商业周刊》提问时就引用过：“简单可能比复杂更难做到：你必须努力地让你自己的想法足够清晰而使之变得简单。但是这终究还是值得的，因为一旦你做到，就可以金石为开。”

事实上，设计和验证SoC并非易事。一个原因源于选择和灵活性，凡事有利必有弊，组装芯片也如此。例如，就ARM而言，企业既可购买由英国公司设计的现成处理器，也可自己构建运行ARM指令集的处理器。接下来的任务是，将这些处理器连接到其他必要元件，包括也可购买、调整或从头开始构建的内存。最后是选择悖论――对给定问题提供多种解决方式选项最终会导致工程焦虑并且几乎总是会减慢速度。

第二个原因与摩尔定律有关，虽然定期会有其即将消亡的报告，但该定律仍在起作用。根据MentorGraphics赞助的2012年成尔逊研究小组功能验证报告，约三分之一的新芯片设计目标是将特征尺寸控制在28nm以下，规模超过2000万门。在所有新设计中，l7%的超过6000万门，约78%的具有一个或多个嵌入式处理器。对这些数字应加以思考，特别是考虑到验证复杂性会随门数成倍增加这一经验法则。

这些数字相当值得深思，很显然，仅在基于软件的模拟器上验证设计时，速度会慢下来。尽管包括Mentor在内的大型EDA供应商都取得进步，但在某个时候，仅通过将RTL馈入模拟器来收集有关设计的大量信息是不切实际的。因此，硬件仿真器的吸引力越来越大，其性能是极佳软件模拟器的1000倍。

至少从历史上看，性能提升是有代价的，不只是两个验证工具的采购价格千差万别。多年来，难以甚至无法在软件模拟器和硬件仿真器上进行重用。这两个环境通常需要由完全不同的团队执行不同的流程。然而，STMicroelectronics意大利米兰工程师（在印度诺伊达同事支持之下）的最近经历表明，事情可能在变化。更具体地讲，将运行于软件仿真器上的验证平台和运行于硬件仿真器的设计进行联调是可行的，从而充分利用两个验证平台的价值。

构建参考设计，促进技术发展

SoC确实大受青睐，以下事实可以证明这一点：几乎所有大型半导体公司都在构建和运行这些集所有功能于一身的芯片。其中包括：Apple、Qualcomm、Samsung、Nvidia、Texaslnstruments、Intel和AMDo STMicroelectronics也被纳入该名单，特别是考虑到其将SoC应用到智能家居、医疗保健和汽车领域取得的成就。

去年，这家总部位于瑞士日内瓦的公司开展了一个试点项目，以构建名为EagleReferenceDesign（ERD）的参考设计。其目标是探索是否可以将三款ARM产品（Cortex-A15、Cortex-7和DMC 400）无缝组合成一个高度灵活的平台，以便客户最终能够仅基于系统的XML描述进行调整。但要向客户提供此层次的定制，STMicroelectronics必须确保ERD获得高效验证环境的支持，在此环境下，可以创建最直接的路径，完成从RTL验证到软件开发和操作系统移植的一系列过程。这意味着创造一个可轻松衡量性能和优化平台的环境。

但事有先后。虽然有朝一日此类验证环境会帮助说服STMicroelectronics客户订购大量的ERD衍生设计，但在项目开始时，STMicroelectronics团队需要了解ERD本身。

“首先，我们必须能够了解完整的ARM子系统并对其进行基准测试，这对我们来说颇具挑战性，因为我们没有任何经验。”米兰硬件设计项目经理Alessandro Daolio说，“我们要在运行大量软件时开始对其进行基准测试，但如果没有正确的验证环境，即便是简单的基准测试也无法进行。”

为何难以实现更高层次的抽象

像ERD这样的项目具有渗透到技术中的趋势。概括地说，当今的竞争力就是提供更高层次的抽象和选择。客户（无论是购买新智能手机的青少年，还是就SoC货比三家的工程团队）想要更多的功能、更好的性能、更高的易用性和更低的成本。像ERD这样的参考平台，其隐性承诺是，提供从根本上稳固和强大同时还允许定制的架构。这类似于汽车制造商允许买家通过网站配置梦幻车辆。

然而，当您考虑平台元件时，远程提供类似于点击配置SoC的功能却相当困难。例如，双核Cortex-A15具有大约1.5亿个晶体管，因此当整个平台发生变化时，肯定会以不同顺序接通和切断。客户想知道验证过程考虑到了这些变化。例如，覆盖模型需要适应不同的配置。“客户希望我们向他们保证使用最先进的验证。”ST Microelectronics验证经理AlbertoAllara说。

Allara从事验证工作已超过15年，在此期间，还没有哪种验证被明确称为是最先进的。他很早就开始做定向测试，首先使用Verilog，然后在Verilog测试平台上使用SvstemC或基于Tcl的测试。接着出现SystemC验证组件，最后是提升SystemVerilogOVM和UVM的标准化和功能。现在他说，接下来的趋势是要以某种方式加快验证。例如，使用强大的GPU加快软件模拟或将FPGA融入验证环境。

就原始速度、性能和编译时间而言，迄今为止，绝佳选择是利用配备专为可布线性进行优化的定制ASIC而非现成FPGA的硬件仿真器，以实现最大化所用逻辑单元数的目标。Mentor的Veloce2正是基于此类ASIC。例如，对于获得为硬件仿真器编译过的修改设计的新模型流程，FPGA可能需要数小时，但Veloce2只需数分钟。

但是，一些潜在的省时优势很容易被需要数天或数周来了解如何使用硬件仿真器以及如何联合验证环境与软件模拟器而抹杀。事实上，ST Microelectronics多年来一直在使用数个MentorVeloce硬件仿真器。然而，硬件仿真器都位于STMicroelectronics法国格勒诺布尔园区，距米兰接近400公里。就硬件仿真器而论，Allara、Daolio和同事们不仅仅是被距离隔开。

在该项目之前，STMicroelectronics主要使用Veloce硬件进行内电路硬件仿真。诸如Allara团队会将数据库（包括RTL和简化的测试平台）交给位于格勒诺布尔的独立专业硬件仿真团队。该法国团队会依次映射SoC、将外部接口连接到真实的硬件，并提供一个可供典型软件开发人员或应用工程师使用的平台。

对于像Lanfranco Salinari这些过去习惯严格在基于软件的模拟器上做验证的人而言，硬件仿真的潜在优势不会消失。Salinari是SoC验证工程师，与Daolio和Allara-起做ERD项目。

“软件驱动的测试正变得更加复杂；仅配置就需要很长的时间。所以，我们都知道必须采用某种方式加快软件模拟，而硬件仿真器是可以做到这一点的，它是一种具有可行性和吸引力的方式，”他说，“但仅求助硬件仿真器还不够，因为这往往意味着验证环境要进行根本性改变，我在做其他项目时也曾遇到这个问题。我们想要做的是，营造与模拟相同的验证环境，并略做修改后应用到硬件仿真器上。”

一个简短的假想实验或许有助于合理解释ST Microelectronics团队想做的事：设想一下，有个人拥有驾照和豪华车，想寻找一种比较快的方式从A点到B点，更具体地讲，从米兰到格勒诺布尔。他当然也可以乘飞机，但如果考虑到商业飞行比较麻烦（例如，买机票、停车、安检、在机场等待其他航线等），他可能会发现，更快的方式就是自驾车越过边境开进法国。假想现在已穿越到未来几十年，科幻小说作家梦寐以求的许多发明（包括飞行汽车）终于成真。我们假想的旅行者拥有一辆飞行汽车，其驾照也允许他飞上蓝天。在这个摩登家庭成为现实的情景中，几乎可以肯定驾车比乘飞机更快。

直到最近，Daolio、Allara和Salinari才发现，他们想要的正如飞行汽车一样不切实际。如何用几个简单的步骤扩展模拟

除了Questa，STMicroelectronics团队曾长期使用一个软件模拟器。所以，当团队刚开始通过格勒诺布尔的Veloce硬件仿真器创建流程以加快速度时，选择的就是继续使用其熟悉的软件模拟器作为验证的第一站。

Mentor Graphics验证IP（VIP）是一个可复用组件库，无缝集成到使用UVM、OVM、Verilog、VHDL和SvstemC构建的测试平台，也可与第三方软件模拟器有效地协同工作。因此，Daolio和同事们首先在现有工具上构建一个完整的软件模拟器。之后，需要将测试平台移植到Questa，以通过TestBench XPress（TBX）共同建模软件应用程序连接到Veloce。利用TBX，可以轻松接通Veloce2事务级建模（TLM）验证引擎，其运行速度可以比TLM软件模拟器快10000倍。

在共同建模中，将可复用测试平台连接到Veloce2中配备DUT的合成处理器。这些“加速”处理器会将高级事务转换为信号级激励来驱动DUT。TBX的主事务建模构造是SystemVerilog DPI导出和导入任务。这样就可直接使用Mentor提供的VIP（与ST Microelectronics用于在模拟中构建测试平台的VIP相同）。TBX会自动在主机上的SystemVerilog或SvstemC环境与Veloce2硬件仿真器中的SoCDUT之间生成直接通信接口。利用SystemVerilog测试平台，TBX在主机上执行采用Questa软件模拟器的测试平台。

在做出一些修补后，从Questa到Veloce的第三方软件模拟器的流程运行得十分顺利。然而，随着项目取得进展，时间却受到限制（确实不可避免），该团队只好选择直接为Questa构建SystemVerilog测试平台。此举有助于他们实现最终目标，这与标准略有不同，因为他们只是从事参考设计。

“由于此参考设计未绑定到任何特定项目，因此我们的主要目标不是要达到设计的完整验证。”Salinarii兑，“最重要的是，我们希望能够执行性能分析并创建验证方法和技巧，这样，当我们最终在真实的项目上尝试应用此参考设计时，我们能够将验证环境几乎无缝地移植到硬件仿真器。”

尽管现成的VIP和集成来自同一供应商的软件模拟器和硬件仿真器都具有优势，但该项目仍需做大量工作，现代SoC验证复杂性就是一个佐证。该项目花费一年才基本完成（因为ERD只是一个参考设计，所以团队成员偶尔会参与其他项目），9名STMicroelectronics工程师曾参与过，其中包括米兰5名、那不勒斯2名和印度诺伊达2名工程师。Pivush KumarGupta和Sachish Dhar Dwivedi是STMicroelectronics的HEVS（硬件仿真和验证解决方案）团队成员，工作地点在诺伊达。他们俩在Veloce的映射和设置设计方面提供了大量帮助，这对意大利ERD团队至关重要，因为该团队在该项目之前没有使用硬件仿真器的经验。

这项任务主要是将代码的所有块分离成两大域――可合成代码，包括所有的RTL块以及带VIP设计模拟模型（DSM）并可在硬件仿真器上运行的SystemVerilog接口；所有其他模块，在主机（模拟器）连接到硬件仿真器环境中的HDL部分运行。该团队也补充了自己的技巧，Allara和同事FabioBrognara撰写的论文中有所描述，并在2012年设计与验证大会上做了相关介绍。该文说明了Allara和Brognara开发并命名为验证抽象层（VAL）的机制，该机制用于将外部验证环境融入到在系统CPU上运行的软件。ST Microelectronics验证工程师可以使用VAL对内部设计IP和外部验证组件进行编程和配置。

“我们为早期项目开发的这个机制在模拟中运行得很好，在ERD项目期间进行移植后，可在Veloce硬件仿真中运行。”Allara说，“我们为VAL开发的前端可以在硬件仿真器上进行映射。所以目前，我们让软件在控制硬件仿真器的主机的CPU上运行，这样就可控制在运行软件模拟器的主机上执行的验证组件。”

正如ST Microelectronics团队所述，创造这种新的验证环境不是解决一两个大问题，而是涉及许多零碎问题。举个例子来说吧，该团队必须以新的方式处理时钟生成。

以前，在验证过程中，所有锁相环（PLL）都被抽象化，并使用外部Tcl脚本生成时钟。协同仿真要求以完全相同的方式在模拟和仿真中映射所有的SoC组件。该团队发现，要使全部组件保持对齐，需要可在两大域工作且比抽象的PLL更为详细的路径。

在Mentor的支持下向前发展

如果没有来自Mentor的帮助，该项目就无法运行。Mentor正在努力支持验证加速的这一阶段，以使到现在为止已在模拟器上完成几乎所有工作的团队更好、更集成地使用硬件仿真器。

Salinari称Mentor的VIP是基本要素。

“如果没有它，我们将不得不构建复杂得多的与验证相关的IP，并要弄清楚如何浏览复杂的协议，但这项工作简直不可能完成，因为我们没有相关资源。”他说，“Mentor提供的VIP使我们能够在软件模拟和硬件仿真上运行相同的验证。当然，我们不得不做出一些调整，但至少这是可行的。”

在所有的可能性中，这种协作仿真对向前发展至关重要，主要是因为这是一种更高效、更经济的验证方式。还有一个原因就是更可能拿硬件仿真器当软件模拟器使用。更具体地讲，硬件仿真提供更好的方式来加快软件模拟，同时保留熟悉的测试平台架构和方法。可以在夜间或周末以批处理模式运行回归测试。

Allara指出，他和同事们得到了Mentor的大力支持，包括大量的技术咨询和技术文档。他说，更重要的是Mentor承诺帮助改变芯片和整个系统设计商业模式的意念。

Mentor首席执行官WallvRhines在接受媒体采访时表示：“硬件仿真器成为验证流程的枢纽，它承担软件模拟器的功能，并在其基础上加以改进。”

“这么说吧，我们还在学习如何最好地将软件模拟与硬件仿真器结合使用，”Allara说，“但我们的感觉是，Mentor真的相信这个技术并将继续支持我们，还全面承诺辅助非仿真专家的验证工程师学习相关内容。”

蓝牙技术联盟《决胜智能家居市场最佳实践指南》白皮书

随着宽带连接的增长，移动设备使用的增加和对家居自动化解决方案整体消费需求的不断提升，智能家居市场也趋势待发、并将呈现快速增长。近日，蓝牙技术联盟（Bluetooth Special Interest Group，简称SIG）联合SmartBrief了《决胜智能家居市场最佳实践指南》白皮书（下载链接：http：///Cn/specdown/erqizhuanti/）。白皮书回顾了智能家居早期发展历史和应用壁垒，阐明了促使消费者广泛使用智能家居系统的主要因素，并分析了Bluethooth Smart在智能家居领域的优势和市场前景。

仿真软件篇3

摘要：数控加工技术是现代社会工业化发展的重要标志，数控加工技术水平的高低对国家经济发展力及综合国力的提高起着重要作用。如何培养适应社会需要的现代化数控机械技术人才，是现阶段各高校、职校迫切需要解决的问题。作者就机械数控加工机械仿真教学软件的应用进行分析，对如何选择数控加工机械仿真教学软件以及其使用过程、范围、注意事项提出了自己的见解。

关键词 ：数控加工机械 仿真软件 教学应用

一、数控加工机械仿真软件的选用及在教学中的作用分析

1.数控加工机械软件在教学中的重要作用

学生通过虚拟的数控机床操作，可以达到真实机械的数控加工实践体验的效果。数控加工机械仿真软件能够对数控加工过程进行全面仿真，同时能支持多种数控系统设定、对毛坯进行定义、刀具准备、测量、G代码的处理以及面板操作等。数控加工机械仿真软件具有操作安全性、低成本、占地小、提高资源的使用率等优点，而且利用互联网络还可以实现师生在线交互，学生技术考评等。

2.数控加工机械软件的种类

数控加工机械仿真软件系统的形式多样，随着科技的发展，许多数控机床自身就带有仿真系统。但是这种仿真系统不适合运用在教学之中，不适合学生进行手工编程教学实训。数控加工机械仿真软件可分为几何仿真、物理仿真以及教学类的演示仿真等。几何加工仿真软件是现阶段教学软件应用最多的软件之一，它是运用计算机对数控加工过程进行了动态的仿真模拟，对数控机床的各种坐标、刀具运动的轨迹、规律以及对毛坯的切削过程进行模拟，最终完成三维实体模型的加工。几何仿真不但具有数控程序校验的准确性、切削参数具有合理性、对切削效果进行评价及验后处理等功能，而且还能发现刀具与夹具、工件、机床之间的碰撞与干涉，从而判断工艺的合理性，有效地实现了不在真实的加工环境中，就可以评估数控加工工艺及过程的目的。通过对加工过程中不合理动作的调整，可以对数控程序进行优化，减少程序调试的时间、试切过程，减小毛坏材料的消耗，缩短机床加工时间，降低成本，提高数控加工效率。

二、在教学中的应用

1.数控加工机械仿真软件的基础模块

基础模块主要针对我国常用的FANUC数控加工软件中数控铣床、车床、加工中心等编程方法、操作方法及其应用。基础模块的教学重点是让学生熟练地把理论知识与实践相结合，并能运用到实际工作之中。

2.数控加工机械仿真软件中的提高模块

提高模块主要针对SIEMENS中三种机床的操作与程序进行仿真训练与讲解，帮助学生进一步提高数控加工技术软件在不同数控机床中的编程方法，同时提高学生的理解、应用能力。

3.数控加工机械仿真软件中拓展模块

拓展模块主要针对我国现阶段常用的广州数控、华中数控、三菱数控、大森数控等不同软件中的车床编程、操作方法进行讲解，进而拓宽学生的知识面，提高学生对不同软件的操作能力与编程能力。

4.数控加工机械仿真流程

在数控加工技术教学实践中，我们通常使用的是几何仿真软件，但在实际工作中根据工作需要则可以对流程进行简化。在构建教学仿真模型前，要对实际生产加工环境进行分析、总结，对必须使用的工艺模块进行整合，对不重要、不相关的环节进行简化。仿真工艺模型尽量与现场加工环境相符。虚拟的机床模型必须对数控机床零部件、结构特点等几何关系进行准确的反映，以及机床的运动与零部件的相对运动关系进行真实反映。工装模型的装配位置、几何形状必须与现场工作的工况条件相符，并且有效地避免和准确地检测夹具、机床与刀具之间的碰撞与干涉，检验数控程序和夹具之间的避让。在从毛坯模型到仿真零件成形的过程中，检验刀具的切入与切出速度和切削量，以及形成的几何形状，使其在加工坐标中的位置关系与实际生产中的毛坯保持一致。在仿真系统中加工坐标与数控程序中的坐标必须保持高度的一致性，坐标与毛坯的位置关系必须保持正确性并符合工位方向。

三、小结

总之，数控加工机械仿真软件在教学中的广泛应用，改变了传统的切削试验方式，通过数控加工机械模拟仿真机床加工的过程，检验加工程序的准确性、对程序错误的纠正、改进机械工艺等具有重要的作用。数控加工机械仿真软件的应用与推广，对提高数控加工技术的教学质量与学生使用数控加工机械的综合能力有不可替代的作用。

参考文献：

[1]肖楠，王海飞，冯松涛，张贺.斯沃数控机床仿真操作软件在数控技术教学中的应用[J].沈阳工程学院学报，2011(3).

[2]安荣，张信群.数控加工仿真技术在实训教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报，2012(4).

仿真软件篇4

关键词：数控加工机械；仿真软件；教学应用；技能型人才

数控加工技术在国民经济的快速发展中起着基础性的作用，数控加工技术是现代社会工业化发展的重要标志，数控加工技术水平的高低对国家经济发展力及综合国力的提高起着重要作用。在当前数控专业的教学实践中，仍然存在着比较明显的问题，特别是在人才培养的过程中，缺乏实践性的探索，缺乏专业化的延伸。这就容易造成数控专业的学生无法适应社会发展的需求，无法迎合企业发展的岗位要求。因此，在数控专业的教学实践中，探索利用数控加工机械仿真软件，让学生在理论学习的基础上进行更加深入、更加现实的实践模拟操作，既能够培养学生科学的实践素养，能够保障数控专业的发展更加科学，更加符合时代潮流与特点。

一数控加工机械仿真软件的教学作用分析

数控加工机械仿真软件是一种非常科学、非常先进的教学软件，依托于其模拟化的特点，能够让学生在理论学习的基础上，进入模拟工厂进行实践操作。从这方面来讲，数控加工机械仿真软件在教学实践中具有非常重要的现实作用。

（一）数控加工机械仿真软件的作用分析

在数控专业的教学实践中，数控加工机械仿真软件具有非常重要的作用。具体表现在以下方面：首先，在数控专业的教学实践中，积极利用仿真软件可以达到模拟化的教学作用，以便引导学生积极将所学理论知识运用到实践操作中。同时，这种模拟化的操作具有非常强的实践性，基本可以模拟工厂数控加工的流程，这也有助于学生更加科学、更加规范化地进行数控专业的学习，满足社会发展的需求。其次，在数控专业的教学实践中，仿真软件能够支持多种数控系统设定，这对于丰富教学实践性具有非常重要的作用。在数控专业的教学过程中，利用仿真软件可以实现更加精细化的教学演示。同时，仿真软件中还存在纠错系统，一旦学生操作不当或者操作方法不科学等，会及时提示学生进行纠正，并逐步改良操作方法。这本身有助于培养学生的科学实践精神，有助于深化学生的理论素养。此外，在数控专业的教学实践中，仿真软件的安全性非常高，可以极大程度地保障学生的实践安全。同时，仿真软件的重复利用率非常高，可以极大程度地节省教学资源，实现教学资源利用的最大化[1]。最后，数控专业教学实践中，利用数控加工机械仿真软件可以实现集约化地实习实践。仿真软件对于场地的需求比较低，占用面积也比较小，便于集中进行实践。

（二）几何仿真在数控专业教学中的应用

无论是普通高等院校还是职业院校，在数控专业的教学实践中，都应该充分利用这些仿真软件来提升教学的实践性，来培养符合社会发展需求的专业型、技能型人才。当前数控加工机械仿真软件的种类是比较丰富的，其教学应用的侧重点也存在区别，当前教学实践中，几何仿真是利用率最高的仿真软件。这种仿真软件在发挥作用的过程中，是依托于计算机来实现的。通过计算机系统可以实现对仿真软件系统的模拟及动态化的操作与演进，对数控机床的各种坐标、刀具运动的轨迹、规律以及对毛坯的切削过程进行模拟，最终完成三维实体模型的加工。这种仿真软件在教学实践中具有非常关键的作用，利用这种仿真软件，既可以依托于计算机系统对数控加工的各个流程精密化，科学化，同时也能够确保各类参数的严谨性，在加工作业完毕后，还可以通过反馈系统来实时反馈切削成果及存在问题。这些基础，便于学生在实践操作中更加具象、立体地进行数控操作[2]。此外，利用这种仿真软件，还能够及时发现刀具在切削作业中存在的不合理性，以及实现模拟化的教学成果检验，精准评判学生操作的准确性与否。

二数控加工机械仿真软件在教学中的应用

几何仿真是当前数控专业教学实践中应用比较广泛的仿真软件，各个模块都可以加以利用。不同模块的教学作用各有不同，在教学实践中应该区别对待，综合使用。

（一）基础模块

在这种仿真软件中，这一模块利用主要的侧重点在于帮助学生从理论知识过渡到实践训练中。对于刚刚接触数控专业的低年级学生来讲，理论素养并不完善且系统，这就需要学生从简单的模拟操作入手来检验自身的理论知识。因此，仿真软件中的基础模块，可以充分帮助学生连洽理论知识与实践能力之间的关联。这种模块主要基于FANUC数控加工软件而进行科学的编程，以帮助学生了解车床、加工等基础能力。可以满足一些低年级的或者理论知识相对单薄的学生，强化这部分群体的理论素养，来培养这部分群体的实践能力。

（二）提高模块

在数控专业教学中，当学生的数控专业知识达到一定的水平和高度后，通过仿真软件中的提高模块，则能够进一步提升学生的专业素养，进一步引导学生积极将理论知识应用到模拟演练中，以综合性地提升学生的实践应用能力。在教学实践中，提高模块的利用重点在于帮助学生理解和认知三种机床的使用情况，编程方法及应用特点。在此基础上，学生可以在模拟演练中，自行来利用仿真软件进行编程训练，以更好地、更加科学地进行实践训练。可见，仿真软件中的这一模块，旨在提升学生的实践应用能力。在这种模块应用中，学生需要结合教师的讲解与分析，结合自身的模拟训练来进行科学的编程，掌握编程的方法，以便能够自行利用仿真软件，自行进行数控加工技术的编程。

（三）拓展模块

不同的数控加工技术需要依赖于不同的加工软件。因为学生在毕业后，可能面临不同类型的软件，若学生在校期间，未能够掌握不同软件的操作能力，便降低了学生的就业面。因此，在数控专业的教学实践中，利用仿真软件的拓展模块，可以综合性地丰富学生的软件知识，了解不同软件的差异，精准掌握不同软件的操作方法和技能。在教学实践中，教师结合学生对不同软件的掌握程度来进行相对应的模拟训练，结合学生的模拟训练结果进行评析与点评，帮助学生找出问题的来源，提升教学的针对性。通过教师针对性的教学详解，能够让学生理解并认知不同的仿真软件，并掌握这些仿真软件相对差异化的编程方法[3]。待讲解结束后，教师还应该布置教学任务，引导学生积极训练编程能力，积极反馈教学成果。

（四）仿真流程

在数控专业的教学实践中，仿真流程是非常关键的，科学化、简易化、便捷性的仿真流程既能够提升教学效率，也能够引导学生快速掌握仿真软件的利用能力及编程能力。因此，在教学实践中，教师应该引导学生结合教学任务的差异来进行仿真流程的优化。在此基础上，结合任务进行仿真模型的创建，为了帮助学生形成正确的实践认知，仿真模型的创建必须符合当前工厂环境，必须贴合当前数控加工技术的实践应用，只有这样才能科学性的提升学生的数控加工技术水平。同时，在仿真模型的创建过程中，要对加工的精密度、精确性以及可能存在影响的因素进行全面的分析与研判，培养学生全面检查、科学实践的精神。此外，还应该优化各个环节的工序及检验，从加工刀具、加工零部件、核心元件等都应该着重调整，以优化其参数。

三总结

数控加工技术是国民经济快速发展的保障，在数控专业的教学实践中，积极利用数控加工机械仿真软件，能够提升数控专业的教学实践性，能够综合性地培养学生的操作能力和岗位素养。因此，在数控专业的教学实践中，应该结合不同的教学侧重点，着重利用好仿真软件中的各个模块，以提升教学实践性和针对性。

参考文献

[1]徐建.数控加工机械仿真软件的教学应用[J].职业,2015,(03):144.

[2]安荣,张信群.数控加工仿真技术在实训教学中的应用[J].吉林工程技术师范学院学报,2012,28(04):67-70.

仿真软件篇5

关键词:电子专业;仿真软件;课堂教学;计算机

1仿真软件在电子教学中的优越性

1．1教学内容比较丰富性

Multisim软件是一款应用广泛的电子仿真软件，该软件里保护了多种模型数据，不需要学生自己去网上搜索数据，可以直接从软件内部搜索使用，只需要设置一个编码器，就可以应用软件进行仿真实验了，因为该软件保护数据多，所以已经在课堂上广泛应用，丰富了课堂教学内容，为教师提供了更多可参考的授课素材。

1．2图像显示清晰直观

运用仿真软件设计的实验图像清晰直观，便于学生理解。电路图的清晰程度一直都是影响电子专业学生学校成效的关键因素。过去教学中，很多高校以及高职院校也多次尝试应用其他软件来解决电路图清晰问题，但效果都不明显，直到虚拟仿真软件的出现，为我们教学者解决了这一难题。

1．3可以构建计算机里的虚拟电子实验室

仿真软件功能很多，比如可以3D模拟出真实电子线路，结合数字技术真实再现。开发者设计仿真软件时，就在其器件库里储存了大量大公司的元器件和集成电路，教师和学生可以利用虚拟测试器直观地观察电路运行状态好结果，教师也可以一边讲解理论知识，一边让学生直观看电路图的某个位置，将文字知识与图像结合起来教学，加深学生对理论知识的理解，从而利用计算机处理速度的优势，再计算结果，学生则可以看到实验的整个过程。当然，仿真软件还有一大优势就是学生做实验不再受空间限制，以往学生可以必须到实验室才能完成的工作，限制学生可以在实训室、宿舍电脑里随时模拟。可见，仿真软件对于电子专业教学有非常重要的助推作用。

1．4启发学生独立进行创新设计

电子专业课程实践性矫情，如果教师单纯依靠课堂理论知识传授和课程内容设计的实验来完成教学是远远无法提升学生实践技能的，因为学生只有在大量实践训练中才可能真正将理论知识转化为实际技能。仿真软件就可以成为指导学生自主模拟和设计实验的“导师”，学生完成理论学习后，教师可以让学生结合仿真软件来设计电路，又不懂的可以问老师，也可以借助仿真软件自主学习。如此一来，极大地提高了学生的实践动手能力和创造能力。

2仿真软件在电子专业教学中的应用

2．1仿真在电子教学理论课中的应用

传统的电子专业教师都是以理论讲学为主，主要通过课堂授课，给学生讲一些电子学相关的理论知识。这样的课堂既让学生感觉枯燥乏味，也无法提高学生的实践能力，培养出来的学生也是“纸上谈兵”，缺乏实际动手能力。显然，今时今日，这样的学生是无法适应就业需要的。我们教师必须要不断转变教学理念，运用先进的教学手段，优化课堂教学，提高学生对课堂学习的兴趣，调动学生课堂参与度。采用仿真软件教学后，电子专业课程的理论教学也容易变得生动活泼，以前很难用实验去进行的理论分析，现在显得运用自如，而且电子仿真软件提供了多种理论分析的方法，这些在以前的电子教学中是不容易实现的。可以说，运用电子仿真软件于电子课堂教学后，教师和学生的互动多了，学生的积极性提高了，探究欲望更强烈了，学生的理论学习水平也得以提升，分析问题和解决问题的能力也逐渐提高。

2．2电子仿真软件在电子教学实验课中的应用

传统的电子实验教学不仅需要大量的实验器材，同时实验的精准度也较低，实验结果偏差性大，学生在实验过程中，如果一旦线路打错还可能损坏实验设备，严重时，可能产生安全问题。运用仿真软件恰好可以帮助学生解决这一问题。一方面，学生可以利用仿真软件上的虚拟仪器、仪表、元器件等进行各种实验，这种实验不需要真实的实验器材，也不会产生实验事故，学生只需要在计算机上按照操作步骤进行即可，达到的实验效果和学生进行实体实验是一样的，实验的数据也是一样的。另一方面，仿真软件能够为学生提供丰富的实作器材、仪表、仪器，学生不用再为器材、仪器、仪表不足而不能实验感到苦恼了，只要学生愿意动手，都可以进行仿真实验。总的来说，仿真软件为电子实验课程带来了便利，不仅提高了实验的精准性，同时也保证了实验的安全性、保护性，便捷性，极大地提高了实验教学效率。

仿真软件篇6

一、仿真软件简介

为了实现对现实客观世界的模拟和分析，研发了相应的仿真软件，仿真软件的出现大大地提高了教学和研究的效率。目前网络系统中开发的仿真软件比较多，对于计算机网络教学产生了积极的影响。在网络教学中应用的仿真软件比较多，而且这些仿真软件具有比较强大的功能，能够满足教学和实践的需要。例如MATLAB软件系统能够在塑造网络模型加入各种参量，如噪声、通信信号等，并且能够实现对网络信号的调制，对于研究信号的传输具有重要的帮助。其中NS系列仿真软件是一项功能比较完备的软件系统，受到了业界的推崇，能够满足各种数据链应用系统的模拟等，对于无线网络系统、有线网络系统等具有比较好的仿真效果。在NS系列软件中，能够通过模块化的方式对通信过程进行模拟，并且给出相应的信号土、频谱图等多种参数；同时还满足各种网络传输、应用协议等，能够为学生提供比较真实的网络实验环境，对于计算机网络教学具有积极的意义。

二、NS系列仿真软件的应用

在网络教学中对软件的调用函数接口等开发应用的比较多，但是对于实践中的相关问题则关注比较少，当学生在面对一些实际问题时往往难以下手。因此在计算机网络教学的过程中，应当加强教学内容和社会生活的联系，加强对网络协议的仿真等。为了解决学生在网络问题中的困难，可以应用NS仿真软件，对网络中的系统层、传输层、数据链路等进行模拟。可以在其中加入一些比较细化的参数，结合实践中的具体问题，找到解决问题的办法。例如在创建客户节点到服务器中的FTP应用中，由于节点的移动性或导致链路发生中断的现象，从而影响信号的传输环境。由于这些数据会产生不规律的变化，所以学生难以应用自己所学习过的无线传播、信道以及网络系统结构等知识来解决问题。在计算机网络教学的过程中，可以应用仿真软件，利用软件来模拟节点的运动和变化情况，从而找到影响流量效果的具体原因，从而挖掘出比较好的解决办法，解决现实中存在的问题。TCP拥塞控制是计算机网络教学中的难点，网络中经过的数据超过了节点和链路的处理能力时，会影响到网络传输的效率，导致数据出现丢失的现象，如果不能及时解决问题，甚至可能会导致出现网络瘫痪的严重问题。因此应当采取有效地措施解决TCP传输的效率，目前在TCP拥堵机制中主要由四个阶段组成，在起始阶段会出现网络传输的慢启动现象，接着就出现了避免拥堵阶段以及重传和恢复阶段，其需要的时间比较短，能够满足网络传输的需要。目前在TCP协议中出现了五个不同版本的拥堵控制协议，可以在计算机网络教学的过程中模拟和观察应用最广泛和最早的两个版本，使学生了解到其中的异同，加深对TCP拥堵机制原理的理解。通过仿真结果，能够使学生比较其中的优缺点，在实际应用中采取合理的技术措施。

三、MATLAB仿真软件的应用

计算机网络由于功能的不同，分属于不同的层次，其中物理层包含了不同节点传输过程中的效果操作规则等，其内容相对比较多而且复杂，但是都可以借助仿真软件来进行模拟，使学生能够得到直观的感受和认识。其中网络中的电气特征比较抽象，而且是物理层中比较关键的内容，对于其中的信号可以通过数学式子来进行表现，但是由于数学式子比较复杂而且难懂，在教学中存在比较大的困难，不利于学生的理解。MATLAB软件中具有比较多的函数，可以通过仿真的方法来展现出信号的调制过程，而且用图像的形式来显示其基本的模式。例如对于网络系统中的具体信号，可以利用软件来建立相应的模块图，然后采取合理的手段来实现信号的连接，从而实现对信号的调制。此外还可以利用软件中强大的数学功能，来创建相关的数学模型来模拟示波器下的相关信号图形，能够显示出具体的星座图等。当计算机网络中传输的信号受到外界的干扰和影响时，会影响到信号调制的结果，可以利用软件来模拟解决，例如当噪音影响了信号的传输质量时，可以在软件中输入不同的噪音参数来观察信号的参数结果；同时借助软件来实现对信号的过滤，为滤波器的设计提供技术参考。

结束语

仿真软件篇7

通过分析化学教学，结合人才培养目标和分析化学课程目标，以调查问卷的形式展开调研，对药学相关专业大型分析仪器的使用情况和仿真软件的认知度等进行调查研究，研究发现学生对于大型分析仪器的使用情况普遍很低，药学及其相关专业学生对大型模拟仿真软件认知度也很低，甚至对大型模拟仿真软件的用途完全不清楚，对课程的重要性缺乏足够的了解和认识，学习效率低下，学习效果得不到改善和加强。为此组织相关教师和相关专业学生以大型模拟仿真软件为载体，针对紫外可见分光光度计、气相色谱、高效液相色谱、气相色谱质谱联用等大型分析仪器的原理、结构、溶液配制，基本操作和应用等进行模拟，并结合理实一体化教学、启发式教学、归纳式教学、提问式教学等教学手段和方法开展教学，与学生进行互动等开展仿真软件教学，并分为对照班和实验班，我们以实验班进行紫外可见分光光度计的仿真软件教学为例，说明仿真软件教学。紫外可见分光光度计是分析化学教学中用于定性、定量分析的仪器，在药物制剂的鉴别、检查、含量测定中也起着至关重要的作用，也是后续药物分析课程学习的基石，课前，教师布置作业，针对紫外可见分光光度计，请同学们查找和阅读关于紫外可见分光光度计的应用实例，结合实例分析，使学生真正了解到紫外可见分光光度计的用途和意义，从而带着兴趣去学习和应用知识。课堂教学中，教师首先采用多媒体课件进行理论教学，展示案例导入、学习光的基本概念、光谱特征、紫外可见分光光度法的基本原理、紫外可见分光光度计的基本结构和各个组成部分的作用，播放长约10分钟的紫外可见分光光度计的使用视频，教师演示紫外可见分光光度计的仿真软件操作过程和溶液配制，学生每人一台计算机，结合理论教学内容和仿真软件操作进行仿真模拟实验，查看模拟评分，并针对评分中薄弱的环节进行针对性的练习，教师对学生进行提问式模拟操作，最后进行大型分析仪器——紫外可见分光光度计的真实仪器进行实验操作。课后请各位同学针对紫外可见分光光度计的教学，写出紫外可见分光光度计的组成、各部件的作用，紫外可见分光光度计的模拟操作步骤，并结合实验教学独立完成溶液的配制和仪器基本操作，完成实验报告，对每个同学的实验报告进行评分，作为平时成绩，并回答学生学习过程中遇到的问题。最后针对大型分析仪器进行理论和实践考核，理论100分，实践100分，并对成绩进行评价。

2实施效果

2.1学生学习积极性增加

通过仿真软件的教学，学生们对于分析化学的学习兴趣显著提高，积极性明显增加，到仿真软件实训室的同学增多，克服了大型分析仪器少，学生不能充分实践的问题，并且在实践中更加珍惜操作仪器的时间和机会，他们表示对于这种教学模式有助于增强课堂的趣味性，有助于树立对于分析化学学习的信心，学习兴趣以及对于后续药物分析课程学习打下基础，特别是仿真软件模拟真实的仪器操作，使同学们在参与具体模拟操作中，在具体模拟操作和实践操作中不断学习，总结经验。为适应当今社会发展对人才的要求，培养适应医药市场经济需要的应用型、技能型人才，更好的发挥高职高专院校的特色，同时为他们走向实际工作岗位和今后的继续发展奠定了良好的基础。

2.2学生考核和学习效果提高

教师在教学过程中灵活运用教学资源，提高课堂教学效率，增强了学生的实践能力和综合能力，采用对照班和实验班分别进行教学的模式改革，并进行相关的理论和实践考核（百分制）和对考核成绩进行评价：（如表1）由上述成绩分析表可以看出，不仅实验班的理论成绩明显好于对照班，而且技能成绩也好于对照班，通过仿真软件的教学改革，学生的学习成绩得到了显著地提高，学习兴趣和学习氛围更加浓厚，实现了教学改革的目的。

2.3教师教学能力和软件操作能力提高

在仿真软件教学模式下促使教师以高度的责任感关注学生的学习状态和对于知识的理解和掌握情况，及时更新和丰富教学资源，提高教育教学水平，有力的推动分析化学的教学向信息化发展，提高教师的教学能力和信息化水平，将仿真软件教学真正运用到课堂教学中，促进学生从被动学习向主动学习转变，在学习中获得乐趣，提高教育教学质量和学生的学习能力，带动其他老师也积极参与到仿真软件教学中来，提高教师的教学手段和方法。

3问题与展望

仿真软件教学，增强了课堂趣味性，可以促进学生自主学习，搭建师生互动的桥梁，对于高职高专药学及其相关专业分析化学及其相关课程的学习，起到推动和促进作用。针对教学过程中教师和学生反应的问题，可从以下几个方面着手改进：一是各级部门应加强对于仿真软件教学的重视，加大宣传力度，促进师生对于仿真软件教学的认可度。二是建立更加完善的仿真软件系统，完善网络评分系统，提高仿真软件的使用率，创建信息化教学环境。三是逐渐消除教师对于网络信息软件教学的抗拒和逆反心理[5-6]，鼓励教师采用仿真软件进行教学，提高教学质量。四是重视师资队伍的培训，充分利用仿真软件平台，结合学生的具体情况，制定授课计划，进行相关教学。五是教会学生真正理解仿真软件教学的意义和作用，学会利用仿真软件进行在线自主学习，做到学以致用。通过教师和学生的共同努力，进行合理的教学模式改革，为培养市场需要的高素质高技能型人才奠定基础。

作者:牛晓东 曾雪 王韵 王丽娟 张亚红 谭韬 甘淋玲 冯婧 单位:重庆医药高等专科学校药学院

参考文献

[1]黄凌翔，赵斌斌.仿真实验在药学专业教学中的应用及展望[J].卫生职业教育，2013（22）.

[2]谢庆娟，李维斌.分析化学[M].2版.北京：人民卫生出版社，2015.

[3]叶小龙，董明强.构建军医大学信息化教学模式培养高素质创新型医学人才[J].医学信息，2010，23（2）：329-330.

[4]王宝庆.模拟和仿真软件ChemBioOffice在药学教育中的应用[J].生命科学仪器，2013，6(11).

仿真软件篇8

关键词：数控教学；VNUC；仿真加工

Abstract: Introduced the VNUC simulation software features, analysis of the numerical control simulation software in teaching advantages, according to the simulation processing simple introduced the simulation processing in teaching the use of methods.

Key words: numerical control teaching;VNUC; Simulation processing

中图分类号：TG519.1文献标识码：A 文章编号：2095-2104（2012）

1 VNUC数控仿真软件的简介

目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，如北京斐克(VNUC)、上海宇龙和南京宇航等不同数控加工仿真软件。但结合学校现有的资源，在教学中主要以北京斐克(VNUC)系统为主辅助教学。该软件由北京市斐克科技有限责任公司和北京联高软件开发有限公司依据《全国现代制造技术应用软件课程远程培训》中的教学要求，联合研制开发的一款基于虚拟现实技术的数控加工技术教学软件[1]。

VNUC包含了常见型号的数控机床，如卧式数控车床、3轴立式数控铣床和3轴立式数控加工中心。该软件更包含了种类繁多的主流数控系统，如FANUC、GSK、华中HNC、KND和SIEMENS等系统。系统采用数据库统一管理的刀具材料、特性参数库, 含数百种不同材料、类型和形状的车刀、铣刀，同时还支持用户自定义刀具及相关特性参数。数控车床上的圆柱状毛坯可以是实心棒料和空心套筒两种，铣床或加工中心的毛坯是可以自行定义大小尺寸的长方体毛坯。不论车床还是铣床其毛坯材料的种类十分丰富，操作者可以根据实际情况来选择使用。

2 VNUC数控仿真软件教学中的优点

结合我校数控技术这门课程来说，由于学生基础差，学习被动无兴趣等，要在这样的条件下要培养一个合格的数控技术人才谈何容易，这就要求探索出一套适合当前现状的教学方法。通过一段时间的数控教学，发现数控仿真软件能在其中显示出桥梁作用，能使理论和实践有效的衔接，打破了传统的数控教学模式，增加了学生动手的机会，提高了操作的熟练程度。因此，把数控仿真软件用于教学，是解决这一问题的有效途径[2]。

数控机床仿真加工是数控技术课程的辅助教学手段，能充分利用现有资源节省时间降低风险，最大限度为学生提供动手实践机会，将课本上所学数控加工知识通过仿真加工模拟完成。数控仿真通过不同类型典型零件的模拟加工弥补实践操作中的种种不足。因此VNUC数控仿真软件在数控教学中发挥着重要的作用。

1)通过情境教学，提高学生学习的主动性、调动学生学习的积极性，培养他们的创新意思。

可以弥补学校数控设备不足的问题。

通过在教学过程中利用VNUC数控仿真软件学习，结合“三本”加强动手能力的特点，充分体现理论指导实践的理念。通过边学边练，让他们在愉快的氛围中接受新知识和新技能。

利用VNUC数控仿真软件的全面检测功能，可以设计出实际加工中可能出现的任何问题，让学生进行思考和解决，从而加深认识在课堂教学中无法达到的效果。

3 VNUC数控仿真软件的零件加工

下面通过一个车床的零件加工来反映数控仿真加工在教学中的应用（如图1所示）。在进行仿真加工教学环节之前一般会完成工艺以及编程等的基础课程的学习，通过所学知识在进行加工仿真之前应该进行准备工作，根据加工需求，进行工艺分析，编织程序生成NC代码（根据所辅助课程体系不同，可采用手工编程或利用CAD/CAM软件自动生成）在预备工作完成之后，利用VNUC进行零件的虚拟加工仿真。仿真加工步骤与实际加工基本相似，教学中可充分利用软件特点结合实践达到对学生综合能力的锻炼。

步骤1：机床、数控系统的选择（本实例选择大连机床厂卧式车床，华中世纪星数控系统）。

步骤2：设置毛坯，根据加工零件的需要设置毛坯大小并且选择毛坯的材料。（这里取代实践加工中毛坯的选择，选择材料45# 钢，Φ70×270棒料）。

图1

步骤3：开起数控系统，回零定义机床坐标原点。（与实际加工中开启数控机床顺序一致，启动数控系统，设置机床原点）。

步骤4：通过VNUC毛坯装夹面板选择适当的夹具与装夹方案（这里取代实践加工中的装夹步骤，本工件选择三爪卡盘）。

步骤5：切削刀具的选择，根据零件的加工工艺，程序中定义刀具编号选择所需的刀具并且定义好刀具的类型，长度，角度，补偿等各个参数。（这里与实际中选择刀具原理一致，本实例选择外圆车刀并设置刀具参数）。

步骤6： 进行对刀操作。对好所需加工刀具（无论车床铣床对刀方式步骤与实际操作一致）。

（1）平端面

在手动（jog）状态下，让刀具靠近毛坯并主轴打开正转。进给速率减慢， +X方向退刀。点击刀具补偿”进入刀偏表1进入坐标系设定补正里面在在X试切长度里面输入“0”并回车。如图2所示

（2）试切直径

在手动（jog）状态下，让刀具靠近毛坯并主轴打开正转。进给速率减小一点。试切直径，并+Z方向退刀。主轴停转，点击主菜单里面“工具”。点击测量功能就，把试切直径测量出来，例如：直径是68.026。点击刀具补偿”进入刀偏表1进入坐标系设定补正里面在X试切直径里输68.026里面并回车。如图3所示

图2

图3

步骤7：加载NC代码（等同在实际数控系统中录入程序）。

步骤8：进行自动加工完成零件的仿真过程。如图4所示仿真加工结果（相当于实际加工中按循环启动加工零件，这里仿真系统可调节观看速度大大缩短实际加工时间）

图4

在教学过程中，教师可利用计算机网络教学的优势，通过教师机演示帮助学生完成这个工作过程，可以做到每个细节的精益求精。对加工中的重点难点可反复演示大大缩短了教学过程。通过软件自带录像功能录制过程达到巩固教学效果反复温习的目的，同时也能增强学生积极性，满足他们求知的成就感。

4 结语

VNUC数控加工仿真软件是利用计算机虚拟动画技术来模拟实际机床的加工过程，可使用户既能掌握数控机床加工的基本原理，又能掌握数控机床操作的基本技能。将该软件应用于教学培训和实际生产中，可以减少培训成本，保证生产质量，具有十分重要的意义[3]。总之，合理的将VNUC仿真软件应用到数控教学中，就能更好地为教学服务，提高教学质量。

参考文献：

[1]李芹.基于VNUC数控仿真软件下的教学[J].科技风,2009,（19）

仿真软件篇9

关键词：Proteus仿真软件；微机原理；教学应用

中图分类号：TP39 文献标识码：A

由于微机原理的教学课程是在电气自动化专业当中的一门基础课程，所以在这门课程当中，它的专业理论性要求是非常高的，并且它的应用实践性也很强。然而在当前对于这门课程的教学当中，一般是以讲述理论为主，而把实验为辅的教学方式，所以在学生进行学习时就会感觉到知识点的枯燥乏味，并且也很抽象，只是表面的理解，却不能深入，对此，怎样解决这一问题则是需要我们分析研究的。当Proteus仿真软件的出现，并结合应用到教学理论当中，却得到了很好的效果。这种软件是当前最为完整、最先进的微控制器系统的设计原理和仿真平台，所以，在教学当中引入Proteus仿真软件，可以建立学生的直观仿真思维，并应用这种仿真的生动、形象等方面的特征，从而在教学当中会对学生会起到一定的积极作用。

一、对于微机原理传统的教学方法

在微机原理的课堂教学过程当中，由于该课程所涉及的内容具有一定的难度，并且知识面较为广泛，在讲解实例时也是较为抽象的，同时也不具备有效的演示方法，所以，对于学生就很难理解和接受所讲的内容。如果对于相对复杂的电路，只是通过板书画图的方法却耗时费力，或者是应用PPT形式进行演示，也无法清晰的显示电路的整个概括，所以应用这种教学方法的效率是非常低的。此外，应用传统的教学方法在展示实例时，是比较枯燥乏味的，并在实践的教学当中主要是通过硬件实验箱的操作完成的，并存在一些不足的地方，所以学生对学习理念知识并不感兴趣。这主要体现在几方面，（1）把实验箱上的所有线路都做好连接，并固定好芯片，因此，对于这种实验一般都是以验证为主，而学生只要按照步骤进行就可以，并不能灵活自由的对其设计实验，所以也就导致学生缺乏主动学习的积极性。（2）由于会受到实验箱的限制，所以实验的个数是有限的，其内容是固定的，所以就很难跟随技术的发展进行创新、更新，对此，学生也就得不到拓展应用以及创新设计的机会，从而缺乏这方面的培养能力。（3）由于实验箱的价格是非常昂贵的，并且极易受到损坏，因此，实验箱也只有在专业的实验室才会具备，而学生如果想通过课余时间来进行创新实验或者是进行设计则是非常困难的。

二、Proteus仿真软件

Proteus仿真软件是由英国进行开发的一种以实物仿真与电路分析以及印制电路板的软件设计。这种软件它可以进行分析以及仿真各种集成电路与模拟电路，而设计软件又可以提供大量的数字元器件与外部设备，以及各种各样的虚拟仪器，这主要包括了：电流表、信号发生器、电压表、示波器以及逻辑分析仪等。而最为重要的是它可以对单片机以及它的电路所共同组成的交互仿真功能。当前，对于Proteus系统软件提供支持的单片机包括了很多系列，并且也包含了功能较强的一些调试工具，并且可以对存储器、寄存器进行实时监测，同时也具有单步调试与断点调试的一些功能，此外，它还可以对显示器以及键盘、按钮等一些外设做可视仿真处理。在Proteus软件系统当中，它一般是通过ARES与ISIS这两部分共同组成的，而ISIS的应用则是实现了混合式的电路仿真功能，它可以把虚拟的仪器、单片机的仿真、应用高级图表以及第三方程序的开发从而与调试环境相结合，同时，可以在搭建硬件的模型以前完成电路分析、原理图的设计等方面的验证与测试。

三、应用Proteus仿真软件进行微机原理的教学

目前，在微机原理的教学当中，教师已经逐渐的引入仿真软件进行教学课程。由于这种软件的应用可以提供对CPU以及一些接口芯片的支持，并且还可以提供信号发生器、示波器等一些虚拟的仪表，所以它属于全开放性的一个仿真实验平台，也等于是一个设备较为齐全的实验室。从而教师可以借助这种软件进行应用教学课程，同时学生也可以在课程设计、实验等方面都会有很大的帮助提高。

（一）、应用在理论教学当中

在微机原理的教学过程当中，应用该软件进行演示，会把乏味、抽象的理论知识变得更为生动、直观，从而便于学生的充分理解。而在这其中，计算机的内存存取方式、汇编语言程序以及调试等方面是作为学好微机原理非常重要的一部分，因此，应用Proteus可以提供了一个良好的动态演示过程，从而也提高了学生的学习兴趣。

（二）、应用在实践的教学当中

在教学的实践当中，如果应用该软件可以构建一个虚拟的实验室，并进行课程的设计以及实验教学，同时也具有以下特点：（1）它的操作较为简单。应用该软件可以直观实验平台，并且操作简单、方便，更不需要应用实际的芯片、电路板以及线路焊接等设备，由于在调试时较为方便，所以学生可以一目了然实验的结果。同时，学生也可以通过实验，从而提高对做实验的产生浓厚的兴趣，并在其基础上，还可以搭建硬件电路，验证实验的结果以及下载数据等。（2）它的开放性较好。可以通过在软件实验室的环境下，在安装了该软件的电脑，便可以应用它的仿真功能从而完成教学当中所规定的实验课程，同时，学生也可以在进行上机实验，并且做到每人一台，单独实验，在这个过程当中也就提高了学生的思维创新能力，也加深了掌握理解知识的过程。（3）它的实验内容较为丰富。由于仿真软件所具有强大的应用功能，所以作为教师可以布置较为丰富的实验内容，其内容则可以由浅入深，并且循序渐进的一个过程，从而促使学生可以在课堂教学当中所学到的理论知识充分的应用在实验当中，并从中得到结果和验证。

结论

总之，在微机原理的教学过程当中，从教学效果所得出来，在应用了Proteus仿真软件以后，不仅提高了学生对微机的学习兴趣，而且也提高了学习的主动性，在学习微机原理的过程当中从而也加深了对课程的理解并获得了良好的教学成果。与此同时，对于传统的硬件实验操作因其内容较为固定并且繁琐，也容易损坏器件等相关问题都得到了一定的解决。所以，在应用了Proteus仿真软件以后大大提高了学生的综合开发能力以及动手能力，在教学当中取得了预期的效果。

参考文献

[1]彭伟.单片机c语言程序设计实训100例[M].北京：北京电子工业出版社.2010．

[2]刘邹，丁青青.基于Proteus的硬件在回路仿真[J].计算机仿真，2009.26(2).

[3]王宁，陈铖.非计算机专业“微机原理与接口技术”课程的教学实践与探索[J].教育与教学研究.2008(24).

仿真软件篇10

Abstract：NC machining simulation software is used in teaching，saves the teaching cost，avoid the risk，reduce the actual teaching quality and students'operation.How to correctly handle the relationship between simulation and practice teaching is very important.

Key Words：CNC Machining；Simulation Software；Practice Teaching

当今数控人才越来越不能满足社会发展需要，各类职业院校及培训机构都开设数控加工相关课程。但由于数控设备价格贵、成本高、资金有限，许多院校都通过仿真加工软件来实现实践教学，即节约了成本又能避免安全风险。数控仿真教学是利用计算机技术和软件技术相互结合，模拟实际数控机床操作和加工过程的软件技术。现结合教学实际，分析数控仿真教学与实践教学的特点。

1 仿真加工优点

1.1 良好的学习环境

对于初学数控加工的学生来说，数控仿真软件为认识教学提供了一个良好的学习平台。软件安装方便，对计算机要求不高，学生可以在任何地方随时学习仿真加工。这样对数控机床的整个操作过程认识比较快，加工中所遇到的基础知识掌握比较牢固，不受教学条件的限制，学习起来相对轻松，有一定的教学效果。

1.2 安全、易学

首先，相对于实践操作，仿真教学不存在任何安全风险。不管学生是操作不当还是非法操作都不会损坏机床、刀具，更不会造成人身伤害，学生可以独立进行仿真练习；其次，在仿真加工时，刀具安装、对刀、程序调用等工作点击面板按钮就能完成，省时又省力，方便、快捷解决了手工操作的部分内容；最后，在教学过程中，老师讲解的每一个加工过程都可以通过网络平台让学生同时观看，由于软件具有师生教学平台，老师也能清楚观察每位学生的操作情况，并进行现场指导。解决了实际教学过程中多位学生围一台数控机床观看指导教师示范操作的现象。教学过程更直观，教师教的轻松，学生学的放松。

1.3 弥补实践教学不足

数控加工时数控机床是必不可少的。但是数控机床相对于普通机床来说价格昂贵，如果在实践过程中所有学生完全依赖数控机床进行实际操作，投入大、成本高，对于一般院校来说很难实现。而且现在的数控系统种型号多、更新快，教学根本跟不上企业发展，每个院校不可能有所有型号数控系统的机床。那么，利用仿真软件就能解决。仿真软件可以在不同的数控系统、操作面板中进行切换。而且根据需要可以选择相应的数控机床及系统对学生进行讲解，提高学生对不同数控系统的认识和适应能力，扩大学生的知识面，使学生毕业后走上工作岗位时尽快适应工作环境，在最短的时间内融入到生产实践过程中，同时也提高了学生就业竞争力。

2 仿真加工不足

2.1 仿真功能不全

首先，在仿真加工过程中，切削加工时没有实际感受，仿真加工操作中的内容是通过软件功能实现的。比如：参数设置、刀具磨损等，这些内容在仿真过程中是不能获得真正效果，但对加工质量也有直接影响；其次，在仿真操作中，工件材料虽然可以选择，但是同一种材料在不同进给量和进给速度的时候，刀具磨损和工件精度表现不明显。在仿真加工中只能观察到走刀轨迹情况，无法正确模拟程序在真实切削过程中出现的具体问题，比如：加工质量等现象。因此，老师在仿真加工教学与实践教学交换时必须要注意学生程序进行检查，以保证不会出现明显错误。同时部分仿真软件刀具功能不全，毛坯形状选择有限，只能进行简单工件练习。

2.2 操作态度不严谨

由于仿真加工不存在安全问题，学生对仿真操作过程中出现的错误就会不以为然，不加以重视。当面对真实机床操作时，就有会有问题出现。实践教学时老师要对学生的操作严格管理，合理分组，保证学生实习操作安全，提高学生安全意识。

3 如何处理好仿真教学的应用

数控仿真软件虽然有其很多优点，但不可能完全代替真正的实践教学，因此，必须要处理好以下几方面关系。

3.1 仿真教学与传统教学关系

传统教学模式让学生掌握零件的加工路线、加工程序及工艺安排。然后利用仿真软件让学生熟悉数控机床的基本操作过程，验证程序。最后，通过真实的零件加工，来体会实际加工过程中切削用量、零件材料和加工质量之间的关系。

3.2 教学内容和教学形式的关系

仿真教学只是我们在教学过程中采用的一种辅助手段，真正的教学核心还是教学内容，根据教学内容合理安排，仿真加工作为理论教学和实践教学的桥梁，发挥其应有的作用。

3.3 教师和学生的关系