进入21世纪后,人口红利以及我国政府的优惠政策吸引了大量外资流入,新的生产基地如雨后春笋般建立。要想借此打造制造大国,羸弱的数控加工技术是前行道路上迈不过去的一道坎。由于数控技术具有高速、高效、高精度、高可靠性的特点,使得数控机床成为保证国家战略安全、经济安全以及工业安全的重要装备。所以,培养数控人才是我国做出的重大战略选择。然而我国的数控教育在职业院校的发展有如下几个问题:各种职业院校针对数控人才的培养力度大大加强,然而还是不能够满足我们国家对于数控人才的需求;教学内容、课程设置都不能够满足企业要求;由于资金原因,教学设备非常老旧且数量无法满足;学员由于初期练习操作不熟练导致对机床设备的损坏;学员在学习以及操作过程中产生的大量数据没有被汇总分析,无法为教学以及学习活动提供指导。本文为了解决上述问题,设计实现了一个理论教学与仿真实训功能为一体的CNC加工中心教学仿真平台。该平台包括两部分:一部分是基于LinuxCNC控制系统的引导式教学实训系统,完成对学员的实践教学与操作考核;另一部分是基于Web服务器运行的教学软件,主要用于理论知识教学、对学员操作信息的分析评估以及对学员的分类评价。平台两部分通过MySQL数据库进行数据的交互。本文主要完成的工作如下:1、针对需求给出涵盖理论教学、实践教学与评价分类三部分内容的CNC加工中心教学仿真平台的解决方案。对该平台进行整体架构设计,完成引导式教学实训系统及教学软件两个子系统的架构设计。2、完成引导式教学实训系统的设计与开发,包括教学实训系统管理器以及由它管理的引导训练子系统和实训考核子系统,两个子系统依据是否连接硬件加工平台进行划分。教学实训系统管理器包括登录以及教学实训管理界面两个模块,使用登录模块可完成引导式教学实训系统的登录;教学实训管理界面实现对两个子系统、机床型号和实验编号的选择。两个子系统以加工控制系统为基础,均包括显示模块与控制程序模块:显示模块使用Glade开发,高度还原三菱、法拉克两大主流机床的界面,实现机械/程序位置显示、文件选择、MDI、参数设置等功能;控制模块使用Python开发完成,主要功能包括机床模式的切换、轴调整、轴/手轮移动,MDI指令解析、刀具补正量显示、坐标系列表设定等。控制程序内嵌学员数据采集模块对学员操作信息记录后写入数据库。3、完成学员评价分类算法的研究,在判定学员评价分类属于分类问题后利用空间分割图初步完成对分类算法的筛选,加载模拟数据集训练模型后利用混淆矩阵、Kappa系数、ROC与AUC三个指标选定随机森林作为最终分类算法。利用选定算法进行模型训练并使用学习曲线与网格搜索调参得出最优模型,根据参数重要性完成对训练结果的分析。4、完成教学软件的开发。使用Django框架及HTML、CSS、JavaScript开发课程模块、资源库模块、操作信息模块、学员评价分类模块等。5、完成教学仿真平台的测试。通过对该平台进行功能测试辅以性能测试,证明该平台能够满足三大需求,易于使用,界面良好。