计算机虚拟仿真技术在数控教学中的应用

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1、计算机虚拟仿真技术在数控教学中的应用摘耍：近几年，计算机虚拟仿真技术在数控教学中的应用越来越广泛。本文结合计算机仿真技术与数控教学的特点。浅析仿真技术在数控教学屮的一些应用特点、实践做法和应用应该注意的问题。关键词：计算机虚拟仿真技术；数控教学；应用特点一、传统数控教学方式的弊端当我们带着数控班学牛进行专业实验、实训或实习时，我们会发现以下较为普遍存在的问题。首先是由于数控实验实习设备昂贵。设备数量是永远无法满足学生实际需要的，即使是进行分纟R合作。其次教材所涉及的设备系统和型号是多元与广泛的，而实验实习设备的系统无法呪齐，且更谈不上适应型号的更新和变化。每次实习消耗大量金属材料和

2、刀具，造成巨大浪费。再次，真实设备的使用给初次接触实验和实习的学生操作带來很人的设备和人身安全隐患，特别是刀具自动运行与高速、高精端设备的操作更是如此，H对于多台设备的运行也无更多师资的投入。保证绝对的安全操作。但随着科学技术的进步，特别以计算机技术为核心的虚拟现实技术的迅猛发展和新的教学手段的不断涌现，继多媒体厉，数控专业教学中出现了一种新的教学媒体，它就是计算机虚拟仿真技术。随着计算机虚拟仿真技术的出现和不断改进成熟，它为人、机提供了高效的交互平台，R冇效地解决了数控实验、实习或实训屮的以E难题，将对今厉数控、模具或相关专业的教学产生深远的影响。二、计算机虚拟仿真技术的特点与在

3、数控教学中的应用计算机虚拟仿真技术是借助于计算机技术及硬件设备，实现一种人可以通过一过感知方式所感受到的虚拟环境，它集成了计算机图形技术、仿真技术、人工智能技术、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，由计算机图形构成三维数字模型，提供给人们通过计算机对复杂数据进行可视化操作与交互的一种全新方式。虚拟仿真技术的最大特点是用户可以用自然方式与虚拟环境进行交互操作。改变了过去人类除了亲身经历，就只能间接了解环境的模式，从而有效地扩展了人类的认知手段和领域。计算机虚拟数控仿真教学的引入使虚拟加工成为现实，虚拟技术完全可以模仿真实数控机床加工过程，实现煜拟加工，完成传统机床操

4、作加工教学所无法完成的任务。在通过多个阶段的数控虚拟仿其软件教学应用实践和思考。我认为其対现实教学可以产牛•以下几个方面的积极影响。1.计算机虚拟仿真技术建立了全新的学习情景一一彻底打破了空间、时间的限制。我们对于事物的了解通常建立在可视信息基础Z上，任何数控实验与实习设备的原理和结构，学生开始基本不具备相应知识基础，在利用虚拟现实技术后，可以彻底打破空间的限制，不但可以将设备外部信息直观地展示给学牛，甚至nJ以进入设备的内部进行观察，了解其运行原理耳内部的工作情况，牛动靑观的感受与学习。如在机床的结构构成分析、运动部件的相互关系和运行原理等相关教学环节中,在引入虚拟技术片，教学意

5、义效果口显。虚拟技术还可以突破时间的限制，如一套模具的加工往往是一个漫长复杂的过程。但有了虚拟技术的应运，我们就可以节约大暈的时间，一些需要漫长加丄等待才能观察到的变化过程，就可以在很短的时间内呈现给学牛，有效地提高了学习效率。虚拟制造技术还可以应用计算机、交互外设及软件来构建一个虚拟的生产环境，使学生如同在制造现场一样，与屏幕上出现的仿真制造过程进行口山交互交流，实现虚拟加工学习。如果是基于互联网络的虚拟现实技术更为学习者提供了全新的学习场景和广阔的学习空间，构造出开放性的教学与学习环境。1.计算机虚拟仿真技术节约了教育成本一一实现低耗、高效与环保、可持续发展。传统的操作培训屮，

6、数控机床编程与操作都在真实的机床上进行。而数控机床属于高科技产品，机床种类型号繁多，而且价格高昂，动则儿丿j、儿十力甚至上百力，受经济因索的影响，实验机床不可能太多。国家对于数控专业的学生人数需求不断增加，冇限的机床数量难以保证每位学生冇足够的机会上机操作，即出现“僧多粥少”的现象。在引入了计算机虚拟现实技术后，设备需求只要一个常规配置的计算机室就可以通过相关软件的应用实现，H应用机床的型号和种类也可根据需要适时进行更新和调整，做到广泛的应用。另外在传统操作实习中，我们感受较深的还冇大量刀具与材料的使用消耗，例如，一个40人的班级，实习4周，10台数控车床，以4人冶分小组实施教学，

7、一周完成一个项日，每人每周消耗40X100棒料2根，4周平均每人8根，折合人民币24元；刀具按正常损耗计算约30元；电费、机床及其他损耗费约100元，合计154元，一个班实习4周耗费高达6160冗,如果是一个年级两个班。三个年级同时实习呢？同时这种传统培训模式需要多名教师负担整班学生的实训教学，整个实习下来的人力物力成木是可想而知的。而在计算机虚拟现实技术引入后，从现实意义上节约了成本，从长远看更是有利于整个行业的环境保护和可持续发展，意义重大深远。2.计算机虚拟仿真