浅议虚拟现实技术在《数控加工》资源库中应用

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1、浅议虚拟现实技术在《数控加工》资源库中应用［摘要］利用虚拟现实技术建立《数控加工》课程资源库，基于internet网络平台将《数控加工》课程中所涉及的数控机床、数控刀具、加工夹具及加工零件，利用Eonstudio、3Dmax及NX软件结合制作虚拟机床、刀具、夹具及零件。在此虚拟资源库中，除了可以完成零件加工过程的整个仿真过程，同时，可以更直观的看到数控机床的运动状态、数控刀具的各个角度、数控夹具的安装过程等不直观的教学现象。［关键词］虚拟现实技术；资源库；虚拟制造；应用前景引言随着知识经济的飞速发展和高职高专教育教学改革的深入，信息化建设在教育教学过程中的应用已经成为不可或缺的手段，而

2、共享型专业教学资源库是教育信息化的直接体现。《数控加工》课程是数控技术专业的专业课程也是核心课程，加强数控资源库建设力度，扩大数控资源库在数控教学中的影响力关乎数控专业将来的发展。如何让资源库的建设更加合理有效的为学校教学、教师交流等方便服务，是现在要解决的关键问题。1•虚拟现实技术的概念虚拟现实技术(VirtualReality简称VR)是指利用计算机和外围设备，生成与真实环境相一致的三维虚拟环境，允许用户从不同的角度和视点来观看这个环境，并且能够通过辅助设备与环境中的物体进行交互关联。将从根本上改变人与计算机之间的枯燥、生硬和被动的现状，为人机交互技术开创新的研究领域。虚拟制造则是

3、利用虚拟现实技术，在计算机上完成制造过程的技术。采用此技术，在实际的制造之前，可以对产品的功能和制造性、经济性等方面的潜在问题进行分析和预测，实现产品设计、工艺规划、加工制造、性能分析、质量检测及企业各级的管理控制等，增强制造过程中各级的决策和控制能力。2.《数控加工》课程资源库建设内容2.1网络课程建设：网络课程建设包括两大类内容：一是现有的CAI课件改造升级；二是新开发一批网络课程。网络课程建设要与素材库建设相结合。CAI课件改造的方式是在学校的现有CAI课件中优选出一批具有较高质量的课件进行升级改造，再存入数控教学资源库。网络课程建设的目的是为学校教育教学提供急需的、成系列的优质

4、网上教学资源。为适应不同层次的学习者，网络课程建设必须分年级、分学科进行系列教学课程建设。2.2素材库建设：教学素材库建设是为了集中建设我国学校的优秀教学资源，避免网络课程建设过程中的大量重复性劳动，提高现代远程教育职员建设的效率，尽快建设进程,降低建设成本。教学素材库是一个具备科学性、实用性、方便性特征的大型知识库，服务于网络课程建设，是现代远程教育教学资源建设的重要内容。素材库的类型主要有小型课件库、图片素材库、动画素材库、音效素材库、教案库、试题库、教研论文库、数控大赛库等。现有音视频教育资源数字化改造是教学素材库建设的一项重要内容。由于音视频教育资源文件大，应该组织专家筛选出一

5、批有价值的音频教育资源进行数字化改造，采用先进、安全、有效的数据压缩技术进行处理，目的是尽量降低网络的数据传输量，以提高数据传输速度，同时，注意开发新的音视频教育资源。2.3教学支持环境建设：教学支撑环境可为学校远程教育的施教者和学习者提供完整的教学辅助与辅导工具，包括素材收藏夹、网络课件协作工具、多媒体集成软件和网上答疑、网上讨论、网上作业、网上自测等教学辅助软件及各类教学及管理的数据库软件。2.虚拟现实在数控加工资源库中的应用随着虚拟制造等新概念的提出，虚拟加工作为虚拟制造技术的一个十分重要的分支，其过程的研究在国内外受到越来越普遍的重视。利用虚拟现实技术建立的《数控加工》课程资源

6、库，在此虚拟环境中，除了完成零件加工过程的整个仿真过程，同时，可以定义工件的几何形状，材料的物理性能，加工过程切削参数建立起加工过程物理模型，进行加工过程的动态情况进行模拟，尽早的发现加工过程中未能预料到的对加工质量产生不利影响的因素，从而判断产品设计的可加工性，进行调整和优化。《数控加工》资源库的访问与人机交互主要是以下几个方面实现：3.1车间的管理：使用者通过网络对整个数控加工车间所有数据库的浏览，利用虚拟现实技术对数控加工车间实现实时漫游，观察车间布局状况，查看生产任务和对其他车间实现信息共享，以此来解决学校硬件设备资源的不足和学生对数控生产车间不熟悉的状态。3.2数控机床库：利

7、用Nx建模软件将数控加工中心、数控车床和数控铳床的外观和整体布局进行绘制，利用3Dmax软件对数控机床进行渲染，最后利用EonStudio软件将现有的机床进行虚拟加工、装配，同时发布到网络使其能够在《数控加工》资源库中进行链接，供使用者对数控机床外观了解、内部机械部件和电子部件进行拆装、数控维修调试等操作，以便更熟悉与操作机床。3.3数控刀具库：将绘制完成的数控刀具外观尺寸、刀具角度、切削参数等利用Eon软件转换成基于internet网络支持文