虚拟仿真技术的应用

摘要：数控设备的缺少一直是制约高职院校发展的硬伤之一，采用虚拟仿真技术可以有效地解决这一问题，本文就虚拟仿真技术的发展进行了简明扼要的阐述。

关键词：虚拟 仿真 资源 数控

中图分类号：TP391.9 文献标识码：A 文章编号：1007-9416（2013）04-0111-01

近年来，为了提升中国制造业在国际中的竞争力，国家开始广泛将最先进的数控技术引入职业学校机电专业，力求有一个崭新的发展机遇，但这也是对于以传统教学为基础教育的挑战。虽然增加了在中国的各类职业学校数控技术专业人才的培养力度，但是制造业的巨大漏洞还是使得在设备与人员上存在聚大的差距。因为地区的差异，经济的因素以及政策的原因，导致职业教育的发展很不统一，很多职业学校，特别是没有国家及地方投资的非示范校职业学校教学的现状仍面临数控设备严重缺乏，教学理论滞后，实践教学和理论教学中心的重心错位，小规模的人才培养严重不足，教师的知识结构不完善，和许多其他问题。虚拟现实技术的数控技术专业教学模式探索的新组合是必要的，为了实现数控专业教学小投资，见效快，适应性训练的学生，企业需要培训的目标。解决这个问题的一个重要途径是使用虚拟的仿真模拟教学。

1 使用虚拟数控仿真软件数控教学装置，设备，处理的三维显示

传统工艺一本书或活动挂图来查看图形数控设备或组件，或在现场教导学生观察实际的教学设备，以获得各种感性的形状。利用虚拟现实技术建立一个计算机用同一种，如Pro/E的建模使用3D零件或3D机床，数控设备和虚拟化，以及这些对象存储在仿真三维的课堂，只要我们进入虚拟空间，从不同的角度，可以在任何时间和场合，了解这些设备，还能够观察各部分的内部结构，甚至单独的设备，可以帮助学生理解设备的组成，结构和工作原理，提高学习效果。

2 使用虚拟数控仿真软件仿真，模拟训练教学

教学数控车床或铣床价格比较昂贵，一般的机床也要十几到二十几万不等，而企业的加工数控机床，从几万几千百万不等。然而，财政困难，许多职业学校数控设备严重缺乏，教师的教义教导学生独立动手操作，真正动手操作的机会很少，只能在黑板上讲课与进行书本知识的描述，“有些职业学校数控设备的数量是非常有限的，只有学生做示范试验，不能满足实践教学，每个学生将在数控机床操作独立稍加培训时间和培训重点，只能够进行简单的数控机床的操作，学校的培训严重脱离生产实际，培训效果不佳。使用虚拟数控仿真软件建立一个虚拟实验室，学习者可以进入虚拟实验室，身临其境的虚拟仪器，如虚拟数控设备的故障检测维修的各种虚拟数控系统的连接和组装，安装虚拟数控设备，这个虚拟的实验既不是消费设备，不受场地和其他外部条件，可重复操作，直到你来到一个满意的结果，虚拟实验室，将不会导致操作失误和事故所造成的

3 利用虚拟数控仿真软件实现的数控加工仿真教学系统

虚拟数控仿真软件的核心是虚拟数控机床，数控机床操作和过程的三维仿真环境，虚拟数控机床数控机床来完成大部分的教学功能，弥补了课堂上的理论教学不足的差距，利用虚拟仿真软件，内容丰富，各种类齐全的数控铣床，数控车床，数控加工中心，其中包括在国内和国外的先进的数控产品，以及各种常用的机床操作面板和软件系统。虚拟的教学中所涉及到的数控机床的知识包括：定义坐标系，面板的安装，工件的夹紧，安装盗具，基准的选择，机床手动操作。虚拟数控仿真软件来模拟部分的过程中，你可以测试NC程序指令正确，可以提供实时的机器的操作面板完全相同，NC程序的调试，编辑，修改和跟踪执行功能也是一应俱全。学生在身临其境的虚拟经营各类数控机床的数控仿真软件，可以充分发挥数控加工的常用操作，如操作模式选择，编辑操作的刀，刀具补偿确定和输入和输出操作程序，修改，保存和检索操作。数控学习者需要动手练习，学生机床操作培训时间。

4 实现虚拟数控仿真教学与真实生产加工的联系

虚拟数控仿真软件不仅可以独立运行在一台计算机，也能实现在本地区域网络（LAN）网络上运行。数控加工仿真系统的硬件设施，独立操作计算机模拟的虚拟数控机床模拟操作面板的电脑显示器，以及部分虚拟数控机床的切削过程三维动态图形演示。虚拟数控仿真系统，运行在本地区域网络（LAN）系统通过网络传输的真机上的虚拟数控仿真验证程序连接到学生通过与计算机的实际，五金零件切割工艺，那么除了操作仿真面板操作，与实际机器的真实情况。

5 可实现网络数控培训及考核

职业教育自成立以来，所采取的测试已经基本通过了在小学和中学基础教育的测试模式选择筛选和分级的目的形式单一，封闭的书面考试，学生在考试时只需要知道，理解，记忆，掌握的内容。这种考试制度只是对学生能力知识的检测，没有解决问题的能力，缺乏动手能力，知识转移与创新，导致可怜的职业学校毕业生的操作能力和整体素质低的现象，严重影响了职业教育的使命，阻碍了职业教育向高层次的发展。虚拟数控机床强大的网络功能，远程教育和培训，不仅仅是有一个双向的互动教学功能仅在区域网络，也有基于互联网的双向互动远程教学，卫星，宽带数据传输可以使用方式。这使得数控培训远程学习名副其实，采用远程网络学习，作业，考试等功能，被测验者能自动保存成绩查询和分析等功能，方便了无纸化考核和评价。

利用虚拟现实技术教学有助于调整课程的进步和学生的积极性，动手的能力，利用每个学生在虚拟环境中的进步，从而达到教学的目的预期性。