隋海倬

【摘要】在職業(yè)院校里，運(yùn)用原有的數(shù)控機(jī)床維修教學(xué)方法取得的教學(xué)效果并未達(dá)到理想的效果，一方面是因?yàn)殡S著科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)以及功能的復(fù)雜化加大了維修的難度，同時(shí)也給維修教學(xué)帶來(lái)一定的困難，另一方面，由于學(xué)校的設(shè)備有限，無(wú)法滿足學(xué)生的實(shí)踐維修需求。而虛擬數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)很好地解決了以上的問(wèn)題。本文就虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的運(yùn)用進(jìn)行理論詳細(xì)的闡述，希望能為數(shù)控維修教學(xué)工作提供一些幫助。

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

【中圖分類(lèi)號(hào)】G64 【文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼】B 【文章編號(hào)】2095-3089（2015）7-0029-01

隨著我國(guó)經(jīng)濟(jì)的迅速崛起，數(shù)控機(jī)床被廣泛地應(yīng)用于制造業(yè)中，與此同時(shí)，企業(yè)也需要優(yōu)秀的、專(zhuān)業(yè)的數(shù)控人員，不僅需要他們有熟練的操控技術(shù)以及數(shù)控編程，而且還應(yīng)具備維護(hù)和維修技術(shù)。這些數(shù)控人員大多是從學(xué)校或經(jīng)過(guò)培訓(xùn)所獲得的技能，而在傳統(tǒng)的教學(xué)和培訓(xùn)方式上已經(jīng)難以達(dá)到社會(huì)對(duì)數(shù)控人員的技術(shù)和能力的要求，虛擬數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)很好的緩解了這一尷尬的局面。不但能提高學(xué)生的實(shí)際操作能力，而且投入少，非常經(jīng)濟(jì)、安全、可靠。

一、虛擬數(shù)控機(jī)床的概況

（一）虛擬技術(shù)的開(kāi)發(fā)利用

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展加快了工業(yè)化文明的進(jìn)程，科技的發(fā)展使得工業(yè)機(jī)床的功能不斷增多，結(jié)構(gòu)日益復(fù)雜，這同時(shí)也加大了數(shù)控維修的教學(xué)難度。在如此的大背景下，其傳統(tǒng)老套的教學(xué)方法難以真正詮釋和授予學(xué)生現(xiàn)代機(jī)床維修技術(shù)。因此，學(xué)校應(yīng)該利用當(dāng)前的科技成果，深入研究和創(chuàng)新教學(xué)方式，在此過(guò)程中，新的教學(xué)理論體系——虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)運(yùn)而生。

隨著虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用與發(fā)展，賦予了數(shù)控維修教學(xué)新的方向。在運(yùn)用此技術(shù)之前教師更多的是教授理論知識(shí)，在實(shí)際操作卻因?qū)W校的真實(shí)機(jī)床少而無(wú)法滿足每個(gè)學(xué)生的動(dòng)手操作能力?，F(xiàn)如今，虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)成功地解決了這個(gè)困難，使得學(xué)生理論聯(lián)系實(shí)際，真正掌握維修手段和方法。

（二）虛擬數(shù)控機(jī)床概述

數(shù)控技術(shù)的發(fā)展加快了工業(yè)化文明的進(jìn)程，而虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)是通過(guò)利用計(jì)算機(jī)，模擬出一個(gè)真實(shí)的環(huán)境，幫助學(xué)生通過(guò)模擬操作提高控制能力以及實(shí)際的工作決策。它的應(yīng)用不僅還原了現(xiàn)實(shí)的加工流程，十分逼真，若機(jī)器出現(xiàn)故障，還會(huì)及時(shí)發(fā)出預(yù)警消息提出操作人員，進(jìn)而促進(jìn)實(shí)際加工流程的合理化，有效地節(jié)省了開(kāi)資，相比于實(shí)際工作，其風(fēng)險(xiǎn)也降低了不少，隨著生產(chǎn)效率也提高了。

二、虛擬數(shù)控機(jī)床的功能

虛擬數(shù)控機(jī)床幾乎是復(fù)制了現(xiàn)實(shí)的數(shù)控機(jī)床，不僅是在其結(jié)構(gòu)上，而且真實(shí)數(shù)控機(jī)床上的全部功能，虛擬數(shù)控機(jī)上同樣具備，換言之，在維修教學(xué)上虛擬數(shù)控機(jī)可以替代現(xiàn)實(shí)的數(shù)控機(jī)床，這一功能上可以有效避免數(shù)據(jù)的丟失。除此之外，虛擬數(shù)控機(jī)床擁有真實(shí)機(jī)床的界面風(fēng)格，減少學(xué)生心理的排斥，保障實(shí)際操作訓(xùn)練。其次，虛擬機(jī)床相對(duì)于真實(shí)的機(jī)床更顯獨(dú)立性，因?yàn)闄C(jī)床模塊屬于顆粒性，能夠獨(dú)立的開(kāi)發(fā)、工作，又因?yàn)轭w粒度與對(duì)應(yīng)的模塊的抽象度密不可分，其實(shí)虛擬機(jī)床的框架極具抽象性，既可以隨意組合，滿足不同類(lèi)型數(shù)控機(jī)床的教學(xué)。值得注意的是，虛擬機(jī)床能完善圖形接口，能將真實(shí)圖形顯示在計(jì)算機(jī)中，其運(yùn)行參數(shù)也同步顯示，方便觀察以便進(jìn)行數(shù)據(jù)控制和分析，如同置身于現(xiàn)實(shí)環(huán)境中操作，真正實(shí)現(xiàn)人機(jī)結(jié)合。第三，虛擬數(shù)控機(jī)床對(duì)于數(shù)據(jù)的處理和儲(chǔ)存更加安全，降低了現(xiàn)實(shí)數(shù)據(jù)丟失的風(fēng)險(xiǎn)。第四，為了達(dá)到教學(xué)效果，虛擬數(shù)控機(jī)床通過(guò)對(duì)材料和方法進(jìn)行仿真模擬，使用真實(shí)數(shù)據(jù)，然后以三維立體的形式呈現(xiàn)，完成數(shù)控機(jī)床操作。與此同時(shí)，還可監(jiān)控整個(gè)流程，若出現(xiàn)差錯(cuò)會(huì)在最快的時(shí)間得到分析并加以改正，保證結(jié)果的準(zhǔn)確性。虛擬數(shù)控機(jī)床有強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)功能的支持，能迅速地找到相關(guān)制造資源，與其之間的操作性加強(qiáng)，它的各個(gè)部件都非常靈活，以便精確定位維修機(jī)床。

三、虛擬數(shù)控機(jī)床在數(shù)控維修教學(xué)中的運(yùn)用

（一）虛擬數(shù)控機(jī)床服務(wù)于數(shù)控維修理論教學(xué)

數(shù)控維修理論的教學(xué)枯燥且乏味，教師單憑教學(xué)課件和動(dòng)畫(huà)講解日漸復(fù)雜的機(jī)床功能和工作原理，只會(huì)讓磨滅學(xué)生學(xué)習(xí)的樂(lè)趣，而且在真實(shí)數(shù)據(jù)機(jī)床上的操作少，使得學(xué)生難以消化學(xué)到的理論知識(shí)。虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)在維修教學(xué)中的應(yīng)用，教師可以將理論知識(shí)中的機(jī)床功能，結(jié)構(gòu)利用逼真的三維動(dòng)畫(huà)呈現(xiàn)在學(xué)生面前進(jìn)行詳細(xì)的演示，有利于學(xué)生更好地理解和掌握所學(xué)到的相關(guān)數(shù)控機(jī)床的知識(shí)。

（二）虛擬拆裝

拆裝是維修教學(xué)的一個(gè)重要環(huán)節(jié)，能幫助學(xué)生在動(dòng)手操作期間更深層次地了解專(zhuān)業(yè)知識(shí)。虛擬拆裝是計(jì)算機(jī)模擬一個(gè)真實(shí)的實(shí)訓(xùn)環(huán)境，選擇正確的零部件和工具進(jìn)行拆裝。在拆裝過(guò)程中了解數(shù)控機(jī)床的功能、結(jié)構(gòu)及工作原理，能有效的提高學(xué)生的實(shí)踐能力。

（三）故障診斷

故障診斷考驗(yàn)一個(gè)數(shù)控人員的洞察力和分析能力。在故障診斷中，每個(gè)學(xué)生都會(huì)配有一臺(tái)計(jì)算機(jī)和虛擬數(shù)控機(jī)床，他們利用計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行全面的診斷和檢查，并顯示出相關(guān)診斷信息。學(xué)生們可以根據(jù)分析得出的數(shù)據(jù)信息，對(duì)故障進(jìn)行診斷維修。利用虛擬數(shù)控機(jī)床來(lái)施行故障診斷，一方面為學(xué)校節(jié)省了相應(yīng)的實(shí)驗(yàn)資源，減少資源浪費(fèi)，另一方面，每個(gè)學(xué)生都有機(jī)會(huì)進(jìn)行實(shí)踐的維修操作，為今后的數(shù)控維護(hù)能力以及維修能力奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

四、結(jié)語(yǔ)

綜上所述，虛擬數(shù)控機(jī)床的出現(xiàn)為數(shù)控維修教學(xué)提供了一個(gè)非常好的實(shí)踐平臺(tái)，提高教學(xué)效率的同時(shí)，其教學(xué)成果也十分顯著，學(xué)生能將學(xué)到的理論知識(shí)通過(guò)模擬實(shí)訓(xùn)很好的融會(huì)貫通。幫助社會(huì)的各大行業(yè)培育了眾多的優(yōu)秀的、專(zhuān)業(yè)的數(shù)控人才，促進(jìn)社會(huì)經(jīng)濟(jì)長(zhǎng)期穩(wěn)定的發(fā)展。

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