【摘 要】目前來(lái)看，企業(yè)對(duì)數(shù)控人才的要求越來(lái)越高，不僅要求其會(huì)基本的數(shù)控操作、數(shù)控編程，同時(shí)也要求其具有較高的數(shù)控調(diào)試、維修和維護(hù)水平。而在實(shí)際數(shù)控維護(hù)教學(xué)中常會(huì)因設(shè)備有限而不能使每一個(gè)學(xué)生都能更好滿足上述需求，虛擬數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)在一定程度上能更好滿足實(shí)際需求。而要想使虛擬數(shù)控技術(shù)更好的應(yīng)用在數(shù)控維修教學(xué)中，還需要對(duì)虛擬數(shù)控技術(shù)相關(guān)內(nèi)容進(jìn)行相應(yīng)分析。文中主要從虛擬數(shù)控機(jī)床教學(xué)概況、功能及基于虛擬數(shù)控機(jī)床的數(shù)控維修教學(xué)等方面出發(fā)，對(duì)虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行分析。

【關(guān)鍵詞】虛擬數(shù)控機(jī)床；數(shù)控維修；教學(xué)；應(yīng)用

數(shù)控技術(shù)發(fā)展在一定程度上促進(jìn)了工業(yè)發(fā)展，而隨著科學(xué)技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床功能結(jié)構(gòu)越來(lái)越復(fù)雜，在一定程度上加大了維修難度，也加大了維修教學(xué)難度。在這種情下，用原有的維修教學(xué)方法，已經(jīng)無(wú)法達(dá)到教學(xué)目的，這就應(yīng)該對(duì)新技術(shù)進(jìn)行研究。虛擬數(shù)控技術(shù)的發(fā)展，尤其是虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)的發(fā)展，為現(xiàn)代化數(shù)控維修教學(xué)帶來(lái)了新的生機(jī)。用虛擬數(shù)控技術(shù)不僅能解決數(shù)控機(jī)床少無(wú)法保證學(xué)生掌握數(shù)控機(jī)床知識(shí)問(wèn)題，同時(shí)也能提高學(xué)生維修效率，保證數(shù)控維修課程順利進(jìn)行。如何更好的對(duì)虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的應(yīng)用進(jìn)行相應(yīng)分析，已經(jīng)成為相關(guān)部門值得思索的事情。

1.虛擬數(shù)控機(jī)床概況

所謂虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)就是虛擬制造的執(zhí)行單元，也可以看作是虛擬制造的底層關(guān)鍵技術(shù)或前提條件。虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)最終的目的是在計(jì)算機(jī)上以仿真加工形式創(chuàng)造一個(gè)真實(shí)環(huán)境并進(jìn)行相應(yīng)仿真，以不斷的提高實(shí)際工作決策和控制能力。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，虛擬機(jī)床不僅能全面且逼真的在電腦屏幕上顯示加工環(huán)境和流程，也能在故障時(shí)，及時(shí)提供預(yù)警信息，以便為實(shí)際加工流程合理性及精度進(jìn)行相應(yīng)預(yù)測(cè)和評(píng)估，盡可能的節(jié)省能源，減少現(xiàn)實(shí)工作中可能出現(xiàn)的風(fēng)險(xiǎn)，保證生產(chǎn)順利進(jìn)行。

2.虛擬數(shù)控機(jī)床功能

事實(shí)上虛擬數(shù)控機(jī)床與實(shí)際數(shù)控機(jī)床在一定程度上是近似的，尤其是在仿真結(jié)構(gòu)上。虛擬數(shù)控機(jī)床這種仿真機(jī)床在實(shí)際工作中可以替代真實(shí)機(jī)床避免結(jié)構(gòu)失真或是丟失問(wèn)題。畢竟虛擬機(jī)床是具有獨(dú)立性的，設(shè)計(jì)過(guò)程中機(jī)床模塊是顆粒性的，這種模塊能為相應(yīng)模塊獨(dú)立開(kāi)發(fā)創(chuàng)造條件，也能使虛擬機(jī)床可操作性和管理性得以提高。之所以能更好的實(shí)現(xiàn)上述內(nèi)容，是因?yàn)橐蚰M數(shù)控機(jī)床模塊是利用顆粒涉及的，而其顆粒度與相應(yīng)模塊的抽象度又相關(guān)，得虛擬數(shù)控機(jī)床更好的不同類型數(shù)控機(jī)床和特定類型的數(shù)控機(jī)床進(jìn)行概括。其具體表現(xiàn)在虛擬數(shù)控機(jī)床在實(shí)際工作中，可以對(duì)圖形接口進(jìn)行完善，能像真實(shí)數(shù)控機(jī)床一樣在真實(shí)環(huán)境下將真實(shí)的圖形顯示在計(jì)算機(jī)中，并隨時(shí)對(duì)觀察機(jī)運(yùn)行狀態(tài)和不同機(jī)床運(yùn)行參數(shù)進(jìn)行相應(yīng)分析，以達(dá)到人機(jī)結(jié)合的目的。加之?dāng)?shù)據(jù)接口是符號(hào)的，使得虛擬數(shù)控機(jī)床的對(duì)靜止和運(yùn)行狀態(tài)被外界所感知，同時(shí)也可以為其他軟件的無(wú)縫鏈接創(chuàng)造前提的條件。再加上虛擬數(shù)據(jù)利用的是標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式，其在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中能更好的實(shí)現(xiàn)數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、傳輸及處理，同時(shí)也能使虛擬數(shù)控機(jī)床和外界資源更好的實(shí)現(xiàn)聯(lián)系；虛擬數(shù)控機(jī)床是通過(guò)相應(yīng)材料方法實(shí)現(xiàn)相應(yīng)仿真的，在實(shí)際工作中能進(jìn)行真實(shí)數(shù)控機(jī)床操作，以真實(shí)數(shù)據(jù)為依據(jù)利用3D實(shí)體形式逼真的數(shù)控機(jī)床相應(yīng)操作顯示出來(lái)，并對(duì)相應(yīng)成本進(jìn)行評(píng)估分析。也可以通過(guò)過(guò)程監(jiān)控對(duì)整個(gè)操作過(guò)程進(jìn)行控制。一旦出現(xiàn)相應(yīng)問(wèn)題，就可以進(jìn)行相應(yīng)分析并及時(shí)修改，以便得出最佳結(jié)果。此外，虛擬數(shù)控機(jī)床與真實(shí)數(shù)控機(jī)床相似都可以將其看成靈活部件的集合，這種集合一定程度上能為系統(tǒng)相應(yīng)工件和工件刀具創(chuàng)造前提條件，以便更好的對(duì)維修機(jī)床進(jìn)行定位。

3.基于虛擬數(shù)控機(jī)床的數(shù)控維修教學(xué)

一般虛擬數(shù)字?jǐn)?shù)控機(jī)床是以虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為依據(jù)建立起來(lái)的三維互動(dòng)機(jī)床模型。在實(shí)際教學(xué)中，其不僅能更好的輔助理論教學(xué)，同時(shí)也能排除電氣故障，以促進(jìn)數(shù)控維修教學(xué)順利進(jìn)行。隨著數(shù)控機(jī)床技術(shù)不斷的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的綜合功能越來(lái)越強(qiáng)，數(shù)量機(jī)床的結(jié)構(gòu)、工作原理及相關(guān)知識(shí)，也越來(lái)越復(fù)雜。在這種情況下，用一般教學(xué)課件和Flash動(dòng)畫已經(jīng)不能清晰的顯示數(shù)控內(nèi)部結(jié)構(gòu)，這在一定程度上加大了學(xué)生理解難度，使其不能更好掌握數(shù)控機(jī)床相關(guān)方面的內(nèi)容。而虛擬數(shù)控機(jī)床是基于數(shù)字模型而發(fā)展起來(lái)的，這就使得虛擬數(shù)控機(jī)床不僅能更好的為對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行顯示和分析，同時(shí)也能傳遞相應(yīng)信息和進(jìn)行相應(yīng)更新，以便為設(shè)計(jì)創(chuàng)造條件。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，可以通過(guò)計(jì)算機(jī)對(duì)虛擬三維模型進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，并以三維動(dòng)畫形式顯示數(shù)控機(jī)床不同部件內(nèi)部結(jié)構(gòu)和相關(guān)原理。為了讓學(xué)生更好理解和掌握虛擬數(shù)控機(jī)床相應(yīng)內(nèi)容，可以在相應(yīng)位置進(jìn)行文字標(biāo)注。也可以對(duì)虛擬模型進(jìn)行裝卸，在實(shí)際教學(xué)過(guò)程中，可以在虛擬數(shù)控機(jī)床上安裝相應(yīng)零部件和工具庫(kù)，共學(xué)生模擬實(shí)訓(xùn)。在實(shí)訓(xùn)過(guò)程中國(guó)，要求學(xué)生以機(jī)床裝卸過(guò)程為依據(jù)，在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行模擬裝卸。這樣能將數(shù)控機(jī)床理論知識(shí)和實(shí)踐有效的結(jié)合起來(lái)，同時(shí)也能強(qiáng)化學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床相關(guān)零部件、功能、原理了解，以便在以后維修實(shí)踐中，盡可能的提高維修效率，避免不必要的資源浪費(fèi)；利用虛擬數(shù)控技術(shù)可以更好的實(shí)現(xiàn)機(jī)床電氣柜連接。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，虛擬數(shù)控技術(shù)能在計(jì)算機(jī)中建模擬萬(wàn)能表和示波器，將相應(yīng)電氣模擬連接之后，也能實(shí)現(xiàn)線路虛擬檢測(cè)和調(diào)試。因相應(yīng)虛擬數(shù)據(jù)是實(shí)際數(shù)控機(jī)床為依據(jù)的，而虛擬數(shù)控技術(shù)系統(tǒng)又能實(shí)現(xiàn)虛擬檢修，當(dāng)出現(xiàn)故障時(shí)能及時(shí)對(duì)模擬數(shù)控機(jī)床進(jìn)行維修，這樣在實(shí)際機(jī)床維修過(guò)程中，也能節(jié)省相應(yīng)實(shí)驗(yàn)資源，減少故障率。目前一些學(xué)校在實(shí)際教學(xué)中，已經(jīng)將數(shù)控機(jī)床和模擬機(jī)床結(jié)合起來(lái)，通過(guò)虛擬數(shù)控機(jī)床進(jìn)行數(shù)控機(jī)床參數(shù)設(shè)置和故障診斷。在實(shí)際應(yīng)用過(guò)程中，不僅減少資源浪費(fèi)，同時(shí)也能為每一名學(xué)生提供一個(gè)實(shí)訓(xùn)平臺(tái)。

4.結(jié)束語(yǔ)

隨著虛擬技術(shù)不斷的發(fā)展，在一定程度上促進(jìn)了虛擬數(shù)控機(jī)床的發(fā)展并為數(shù)控維修教學(xué)帶來(lái)了方便。畢竟現(xiàn)在的數(shù)控機(jī)床功能逐漸增多，其結(jié)構(gòu)、原理也越來(lái)越復(fù)雜，仍使用原來(lái)的數(shù)控維修方法，不能更好的完成教學(xué)目標(biāo)。而虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)是在數(shù)字化基礎(chǔ)上發(fā)展起來(lái)的，能通過(guò)計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)數(shù)控維修教學(xué)。在實(shí)際教學(xué)中，這種模擬教學(xué)系統(tǒng)是模擬實(shí)際數(shù)控機(jī)床維修來(lái)進(jìn)行維修的。應(yīng)用過(guò)程中不僅能加深學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床結(jié)構(gòu)、原理及功能的理解，也能提高學(xué)生實(shí)際數(shù)控維修效率。因此，將虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)用在數(shù)控維修中是十分必要的。 [科]

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