浅析数控维修教学中数控虚拟机床的运用

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关于数控维修教学中应用虚拟数控机床的分析

关于数控维修教学中应用虚拟数控机床的分析【摘要】针对数控维修教学中存在的问题，如数控系统档次低，类型单一、数控机床功能部件装拆实训不够、机床电气连接实训不够等，这些现象严重影响了数控维修教学质量，将虚拟数控机床应用在数控维修教学中，不仅可以提高工作人员的数控操作水平，也可以提高教学效果，因此，本文对数控维修教学中应用虚拟数控机床进行分析。

【关键词】数控维修教学；虚拟数控机床；应用随着科学技术的发展，企业对数控人才提出了更高的要求，不仅要求数控人员具有数控技能，也应具有数控机床调试技能、维护技能和维修技能，从而提高数控机床的利用率，这就要求虚拟数控机床应用在数控维修教学中，通过理论与实践相结合，培养符合人才市场需求的优秀数控人才。

1.当前数控维修教学存在的问题分析（1）数控系统档次低，类型单一。

针对数控维修实验室，不仅要有数控机床综合实验室，也应有数控机床专拆实验室和数控机床电气实验室，但是，大多数高校只配备数控机床综合实验室，并且采用的是FAUNC及其他性能较差的数控系统，而高端的数控系统几乎没有，数控系统类型也比较少，数控系统档次低，类型单一严重制约了数控设备制造业的发展。

（2）机床电气连接实训不够，虽然大多数高校开设了数控机床电气连接实训课程，但是，在实际电气连接操作过程中，学生是很难把握掌握数控机床技术，由于数控机床电气元器件种类较多，当数控系统、伺服系统之间需要连接电缆时，需要反复插拔，这就导致电缆连接处容易受到影响，若大量的浪费导线、端子等材料，并且维修过程中需要使用大量的工具，由于学生排查工作量大，在一定程度上影响了学生的实际动手率。

（3）数控机床功能部件装拆实训不够，由于学校提供的数控机床功能部件数量有限，部件种类也不齐全，甚至主轴箱、进给传动系统、刀架、刀库、机械手、液压站等机床功能部件都比较落后，随着科学技术的发展，数控技术将朝着复合型方向发展，市场上新型的功能部件也不断的涌现，学校提供的部件不能满足当前的市场需求，老旧产品部件的拆装实训没有实际意义，即使学生掌握了基本的拆装技能，学生走上工作岗位后，也难以找我现代化的数控机床维护技术。

数控仿真软件在数控机床教学中的应用研究

数控仿真软件在数控机床教学中的应用研究数控仿真软件是一种通过计算机模拟数控机床运动过程的工具，可以在虚拟环境中实现数控机床的操作和编程。

它能够模拟机床的各种运动轴、切削工具、工件和夹具等，并实时显示机床的运动状态和加工过程，有效地帮助学生理解和掌握数控机床的工作原理和编程方法。

本文将对数控仿真软件在数控机床教学中的应用进行研究，探讨其优势、存在的问题和发展趋势。

1. 提供实时的可视化效果：数控仿真软件可以直观地显示机床的加工过程，使学生能够清楚地看到刀具与工件的相对位置和运动轨迹，加深对加工过程的理解。

2. 增强学习兴趣和参与度：数控仿真软件可以通过模拟实际的加工场景和复杂的切削运动，激发学生的学习兴趣，提高他们的参与度，使学习过程更加生动有趣。

3. 错误检测和纠正功能：数控仿真软件能够检测出学生在编程过程中可能出现的错误和问题，并及时给予提示和纠正，帮助学生提高编程水平。

4. 提供反馈和评估：数控仿真软件还可以根据学生的操作和编程结果，提供相应的反馈和评估，并给出改进意见，帮助学生加深对机床操作和编程知识的理解和掌握。

数控仿真软件在数控机床教学中也存在一些问题和挑战。

1. 软件的质量和逼真度：数控仿真软件的质量和逼真度对于学生的学习效果至关重要。

如果软件的模拟效果不够逼真，不能完全反映实际机床的工作情况，学生可能会对软件的教学效果产生怀疑，降低学习的积极性。

2. 软件的易用性和稳定性：数控仿真软件应该具有良好的用户界面设计，方便学生使用和操作。

软件应该具有较高的稳定性，能够运行在各种不同的计算机硬件和操作系统环境下，以满足教学的需求。

随着数控技术的不断发展，数控仿真软件在数控机床教学中的应用也在不断创新和发展。

1. 虚拟现实技术的应用：通过将数控仿真软件与虚拟现实技术相结合，可以模拟出更加真实的机床操作和加工过程。

学生可以通过佩戴虚拟现实设备，身临其境地进行实时操作和编程，提高学习的真实感和交互性。

《数控设备调试与维修》课程教学的虚拟教学研究-2019年精选文档

《数控设备调试与维修》课程教学的虚拟教学研究前言随着数控机床的广泛使用，随之而来的数控机床生产厂家和数控机床使用厂家对数控机床电气、电气安装、故障诊断和维修的技术人才的需求以迫在眉睫。

南京斯沃软件技术为配合学校培养这方面的人才，开发了数控机床调试与维修仿真软件（以下简称数控仿真软件）。

该软件从数控机床电气控制、电气安装、参数调整、故障诊断与维修出发，把握典型数控机床的电气应用特点，可以系统的学到数控机床的电气控制、电气安装、数控系统参数调试、交流伺服电机控制、变频器技术、数控机床维修技术以及PLC编程。

该软件是南京斯沃软件技术XX公司开发的，发那科（FANUC）、西门子（SINUMERIK）、三菱（MITSUBISHI）、西班牙发格（Fagor）、美国哈斯（HAAS）、广州数控（GSK）、华中世纪星（HNC）、北京凯恩帝（KND）、大连大森（DASEN）、江苏仁和（RENHE）、南京华兴（（WA）数控、德国（PA8000）、南京四开数控（SKY2003N）、成都广泰（GREAT）数控车铣及加工中心仿真软件，是结合机床厂家实际加工制造经验与高校教学训练一体所开发的。

通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可大大减少昂贵的设备投入。

该数控仿真软件有以下的功能：一、对于学电气设计（数控方向）的学生，该软件能使其对机床电气控制有更深入的学习与了解，也可以帮助科研技术人员进一步了解数控机床电气结构进行数控系统的二次开发。

学生在进行电气设计时，可以通过数控仿真软件的电气布局功能亲自进行电气结构的布局，每一个电器元件摆放的位置，使用什么样的电器元件，电气需要什么样的保护。

学生可以检查其设计是否合理，是否存在缺陷，这样学生就能一目了然的看到自己的设计出的机床电气的正确性、合理性。

电气设计好之后再与数控系统和机床本体连接。

通过数控仿真软件的逻辑联系功能，让数控系统发出信号，电器元件相对应的动作，让数控机床做出所需要的运动。

虚拟数控培训系统在实际教学中的应用

虚拟数控培训系统在实际教学中的应用根据机床行业调查，数控人才的市场需求主要包含数控操作、数控编程和技术含量较高的数控机床调试、维护与维修。

汽车、模具、航空航天、装备制造企业急需大量数控技术人才。

数控设备是典型的机电一体化设备，涉及机械、电气、液压、计算机、伺服控制、PLC（可编程控制器）等多个领域。

数控人才的培养不仅要求掌握上述相关的理论知识，更重要的是要求对其中的各项技能进行实践和训练。

数控虚拟机床的发展为数控专业人才的培养提供了较好的教学和实训手段。

一、现有数控专业教学中存在的问题目前各技工院校数控课教学中，理论课与实践教学比例应该为1:1，而目前数控设备均为大型设备，价格较为昂贵，一台教学用的数控车床或铣床价格在8万元左右，生产用的数控机床少则几十万，多则上百万。

然而许多职业学校经济拮据，数控设备严重缺乏，教师不得不以理论讲授为主，学生动手独立操作与实际维修训练的机会很少。

有些职业学校即使有数控设备，数量也非常有限，只能给学生做些演示试验，不能适应实训教学，每个学生在数控机床上的独立操作实训时间很少，而且实训重点也仅放在数控机床的简单操作上，严重脱离生产实际，实训效果很差。

主要存在下面几个突出问题。

1.数控加工专业虽然教师在课堂上讲授了关于数控编程的相关知识，学生也能够进行独立编程，但是学生设计的程序难免出现各种问题，如果直接用学生编制的程序加工，就会出现各种撞刀事件，这样不仅损坏了机床，而且对于学生也可能出现人身伤害。

如果有一套软件，能够在正式加工之前能够检验程序的正确性，那么学生再进行实际加工时，会更加安全和准确。

2.数控维修专业数控维修专业往往在下面几个方面存在教学上的局限性：（1）机械结构的局限。

数控机床由于其机械结构较复杂、体积庞大，无法观察到产品的细节和内部构造；传统教学也不能轻易拆解机床，学生对机床机械结构的理解不直观，机械图样不容易理解，照片、模型不能动态了解实际结构。

而如果想进行实际机床拆卸，对于外在所需要的装卸工具也有很大的限制，比如，大型零件的装卸，包括刀库的装卸、机床主轴电机的装卸等，就需要专门的吊车进行。

浅谈虚拟技术在数控机床设计中的应用

应用研究
赫
？
浅谈虚拟技术在数控机床设计中的应用
胡巍
（齐重数控装备股份有限公司黑龙江齐齐哈尔１６１００５）
摘要：本文针对我国数控技机床设计的现状和相关的目标入手，进一步的分析了数控机床设计和发展的趋势。通过对于虚拟技术的介绍和分析，详细的分析了虚拟技术在数控机床设计中的应用。对于提高数控机床本身的文化概念和人性化理念，确立数控机床本身的文化内涵和品牌内涵，提
出了笔者的观点。关键词：数控机床机床设计虚拟技术中图分类号：ＴＰ３９１．９文献标识码：Ａ
文章编号：１００７ — ９４１６（２０１３）０７－００７０一叭
在２０１１年的年初，我国的相关专家和院士就做出了关于实施数控一代机械产品创新应用示范工程的建议。这一建议也受到了国家的相关部门的高度重视。在２０１２年，我国发布了《数控一代机械产品创新应用示范工程》。在这样的背景下，数控一代装备的制造和发展脉络已经明显的很清晰。在这个过程中，人机操作界面的开发、控制软件的开发、节能电机的开发等将被作为开发技术的重点，将再次的受到政策的优惠。本文针对数控技术的发展方向，结合笔者对于数控机床技术发展的了解，将针对虚拟技术在数控机床设计中的应用进行一定的分析。
２．２虚拟技术能够树立机床设计的新理念
பைடு நூலகம்
在数控机床的设计过程中，树立一个新的，相对长远的设计目标和理念，同时树立自己的品牌意识将对企业的发展产生很大的影响。对于一个行业或者是一个单纯的企业来讲，缺乏一定的品牌概念和新的设计理念，对于一个产品来讲将会产生很大的影响。缺乏品牌意识和设计理念是现阶段很多企业的通病，尤其是行业内部的很多中小企业，由于大环境和本身实力的影响，中小企业本身不能够设计出一些具备品牌概念和设计意识先进的产品。在数控车床的设计过程中，利用虚拟技术，可以有效的解决这样的问题，首先就可以有效的节省成本，保证中小企业的设计理念得到有效的展示。同１虚拟技术及其特征分析时，也能够实现设计理念的多方论证，将数控机床的设计理念进一虚拟技术指的是利用三维声场就似乎以及多传感交互技术、高步的完善。这样的话也就能够保证企业逐渐的在设计中树立自己的分辨率现实技术等先进的技术，生成一定的三维立体画面，使得客品牌。户也能够成为三维虚拟环境的一个部分，实现实时的交互技术，并２．３虚拟技术能够有效的展示数控技术的文化特色且能够实现感知和操作虚拟世界中的各种对象，最终实现身临其境产品的语义学告诉我们，对于产品来讲，其不仅仅具备了一定的感受和用户体验。的物质功能，还需要体现一定的文化功能和特征。机床的造型设计虚拟技术本身最基本的特征就是沉浸性、交互性和空间的想象本身就是一个创意和设计理念的体现。需要的是不仅仅要体现出其性。我们所说的沉浸性指的是由计算机生产的相对逼真的三维立体本身设计的物理功能，还要能够体现出民族特征和文化的内涵。在画面，这样就能够使得用户产生一定的身临其境的感受，并且最终追求科学价值的机床设计领域，我们不仅仅要将机床本身的功能做获得和客观世界一样的体验。交互性就是客户能够自然而然的实现出科学的设计，还要追求机床本身的文化内涵和艺术内涵，甚至要与虚拟环境中的各个对象的交互操作感受，从而能够进一步的感受将民族的东西加入到机床设计过程中。机床的造型将在一定的程度和相应虚拟环境。空间的想象性指的是虚拟环境中，环境中的各个上体现出一个国家或者是一个行业的设计水平。而将虚拟技术应用对象可以对客户提供发挥想象力的各种机制，并且能够启发用户本在机床的设计中，将能够有效的保证机床的设计能够体现出科学价身的思维创造性，提高对产品的感性认识和理性的理解。值与艺术价值的融合，并且能够做到不断的改进和展示。实现机床由于虚拟技术本身有可操作性、真实性和可重复性的有点，在设计的飞跃。数控机床的设计中，其作为一个平台，有巨大的发展潜力，现在已经在数控车床设计的教学中有很大的作用，也是未来数控车床设计和３结语虚拟技术在机床的设计过程中主要包含了实体建模和仿真两开发的一个重要的技术依托。个方面的过程。整体上通过利用计算机技术来完成整个产品的开２虚拟技术在数控车床设计中的应用发，以数字化的形式虚拟并且可视的完成产品的开发，并且在制造２．１虚拟技术能够补充现代工业设计理念的不足实体物品之前可以对产品的结构以及性能做出有效的分析和仿真，针对工业设计来讲，由于工业的机械设计是工业革命的产物，实现制造过程的早期反馈，并且能够及时的发现和解决问题。与传也是科学技术与文化艺术等多个学科之间相互交叉的学科。其核心统的设计方法相比，产品的虚拟技术可以减少甚至可以取消物理样的问题就是针对产品进行产品造型的设计。如果对于工业设计本身机的研制次数，尽可能的降低开发的周期和成本，提高产品的设计的重要性认识不够充分的话，最直接的就是导致所设计的产品造型质量。虚拟技术可以支持数控机床在开发的过程中所有的实体建模相对粗放，产品缺少设计的美感和设计感。缺乏一定的时代性，这样都采取真是的尺寸，基于该项技术的产品设计模型可以方便的针对就使得产品的界面相对比较混乱，缺乏一定的人文关怀。我们中国虚拟样机进行设计和开发工作。这样就能够满足开发和设计的要的机床设计以及相关的制造与国外同行业相比的话，是有很大的优求，实现产品的进一步优化。

数控教学中计算机虚拟仿真技术应用分析

数控教学中计算机虚拟仿真技术应用分析摘要：随着计算机信息技术的不断发展，虚拟仿真技术的应用也越来越广泛，在数控教学中，计算机仿真技术对于学生学习实际操作能力提升有极大的促进作用。

计算机虚拟仿真技术与数控教学都有自身的特点，本文以传统数控教学的弊端作为对比点，阐述了计算机虚拟仿真技术在数控教学中的应用。

关键词：数控教学计算机虚拟仿真技术应用随着我国经济的快速发展，作为基础行业的制造业需要满足其他行业更高的要求。

数控技术是机械制造行业的核心技术，它的水平将会影响到产品的机械产品的加工水平。

如今，我国的数控技术人才十分缺乏，如何让学习者掌握数控技术的核心，是数控技术教学过程中的一个重要方面，也是一个难点。

由于数控教学和培训的工具都是数控机床，其价格本身就很昂贵，机床的配备能力与学习的实力有关，为了加强学生对数控技术的了解和掌握能力，如果采用计算机仿真技术对数控加工教学环境进行模拟，则也可以很快让学生投入到加工学习过程中，从而可以提高数控教学的质量和教学效果。

1、计算机虚拟仿真技术的意义传统数控教学模式还是存在很多的弊端。

首先，由于数控实验的机械设备都很昂贵，因此，设备的数量与学生的需要是不匹配的，即使是进行分组实验也不能满足。

其次，数控教材中所涉及的机械设备范围很广泛，而实验设备就没有办法完全齐全，更没有更新。

再次，真是的机械设备给初次进行实验的学生操作带来一些安全的隐患，尤其是没有使用过的人员，操作中更易出现问题，这些都是数控教学遇到的一些阻碍。

随着信息技术在各行各业的应用越来越广泛，其发展程度也越来越深层次，数控教学中也出现了计算机虚拟仿真技术。

随着该技术的的不断改进，为人、机之间的交互提供了极好的平台，对数控教学具有深远的意义。

2、计算机虚拟仿真技术在数控教学中的应用2.1 建立了全新的学习情景数控本身就是一门难度系数比较大的学科，学生一开始并不具备任何数控实验、原理结构等方面的基础知识。

利用虚拟仿真技术，可以彻底打破原有的空间限制，不仅可以给学生展示机械设备的外部信息，也可以让学生对机械设备的内部原理和工作情况有详细的了解，可以生动直观的体验到设备的学习。

数控仿真系统在数控教学中的应用

数控仿真系统在数控教学中的应用摘要：数控仿真教学软件利用它的虚拟现实技术、图形设计与仿真功能，改善了目前数控技术课程教学中设备投入大、学生多、上机时间短、学习效率低的现象，提高了学生的编程和操作能力。

关键词：数控仿真教学系统数控加工教学应用目前，数字控制技术与数控机床给机械制造带来了巨大的变化。

不仅大型企业，很多乡镇小型企业也用上了数控机床。

在职业中专学习数控机床的学生一年比一年多，由于学生人数的不断增加，有限的机床数量难以保证每个学生有足够的上机时间，同时由于是初学者，经常会导致刀具设备的损坏，甚至出现安全事故，而数控技术又是一门实践性很强的课程，要想达到理想的教学和实践效果，我们采用了数控仿真进行辅助教学，它解决了迫在眉睫的学生多，学习效率低，初学者易出错的问题。

一、数控加工仿真教学系统随着虚拟现实技术及计算机技术的发展，出现了可以模拟实际机床加工环境及其工作状态的计算机加工系统，它是一个应用虚拟现实技术于数控加工操作技能实训的仿真软件，利用计算机的仿真系统进行学习，可以迅速提高学生的理论和实际水平，非常安全而且实习费用低。

目前国内已经出现了各种数控加工仿真教学系统，如北京斐克、上海宇龙、广州超软和南京宇航等不同数控加工仿真软件。

我们学校选择了南京宇航数控仿真软件。

通过该软件可以使学生达到实物操作训练的目的，又可以大大减少昂贵的设备投入。

它具有FANUC、SIEMENS 系统功能，学生通过在PC机上操作该软件，能在很短的时间内就能操作FANUC、SIEMENS系统数控车、数控铣及加工中心，可手动或自动编程和加工，教师通过网络教学，监看窗口滚动控制，可随时获得学生信息。

该软件兼容性广，可和国内数控设备配套教学使用。

它能够像真正的CNC机床一样进行控制面板操作，可在虚拟的数控系统里编程移动命令和进行机床动作，而后传输给虚拟机床加工工件，并实时显示程序路径和三维工件图形。

数控加工仿真软件具有丰富功能，例如全面的仿真功能、丰富的刀具库管理功能、全面的检测功能等。

虚拟数控机床在数控维修教学中的应用

及功能
１．虚拟数控机床的概况。借助计算系统利用虚拟技术制
造的执行单元的机床就是我们所讨论的虚拟数控机床，这种
技术可以为相关的虚拟制造底层技术创造条件。此项技术的
应用利用计算机以最终虚拟建立一个真实的加工仿真环境为目的，并能够利用计算机实现加工过程，以便在产品生产过
系统需要多次更换电缆，维修工作量大和排查困难较大等因
案的监测及数控程序的完善都可以利用虚拟数控机床在计算
机中完成，虚拟数控技术的应用是加工质量和效率都得到提高，同时降低了成本。虚拟数控机床利用其虚拟技术的发展
在教学设备中不断凸显出重大意义的原因主要在于其能够有
日新月异，当前条件下的部件的拆装实训现状急需改变与拆
否合理进行预估、评测，又可以达到节省资源的目的。２．虚拟数控机床的功能。产品的仿真制造、加工工艺方
装实验对部件耗损大，新型部件价格高的要求形成对比，装拆实验模式改革显得尤为重要。再次，传统数控机床中机床电气连接不能够适应教学要求。虽然大部分学校都对数控机床电气安排了实训课程，但是由于数控机床电气元器件种类繁多，连接数控系统与伺服
效地降低传统数控机床危险系数高、成本耗费大、微元处理
可行性低的特点。在现实应用中，虚拟数控机床与真实数控机床相比，像仿真结构功能等在很多方面还是具有较大的共性。将仿真功能应用于数控维修教学中代替真实机床对产品的工艺流程进行堪比真实化的模拟，使获得的数据结构保持完整的矢量性，弥补数据丢失类的缺陷。颗粒性的设计也是虚拟技术的一个亮点，这种独特的模块可以作为相关模块独立开发的前提和基础，利用这个设计原理大大降低了虚拟机床的操作难度和管理困难。另外数据接口的符号性加之利用

虚拟数控机床在中职院校数控维修教学中的应用

虚拟数控机床在中职院校数控维修教学中的应用摘要：随着现代工业和科技的不断发展，数控机床在制造工艺中的应用越来越广泛。

因此，数控机床维修技术的学习和掌握对于中职院校的数控专业学生来说是非常重要的。

本文介绍了虚拟数控机床在中职院校数控维修教学中的应用，分析了其优点和不足，并对未来的发展提出了建议。

关键词：虚拟数控机床；中职院校；数控维修教学；应用；优点；不足；发展建议正文：一、虚拟数控机床的概念和特点虚拟数控机床是一种基于计算机仿真技术的教学工具，通过计算机软件模拟真实数控机床的工作过程，使学生们能够在没有实际数控机床的情况下进行数控编程、加工和维修等实验操作。

虚拟数控机床具有操作简便、成本低廉、安全可靠等特点，尤其适用于中职院校的数控专业学生进行数控维修的实验教学。

二、虚拟数控机床在中职院校数控维修教学中的应用1、实验室建设虚拟数控机床可以通过建设数字化化实验室，使学生们在实验室里进行虚拟数控机床实验操作，实现维修教学的目的。

同时，数字化化实验室也能够为学生提供更好的学习环境和实践机会。

2、课程设计虚拟数控机床可以通过软件仿真技术，帮助教师在课程设计和教学过程中更直观地展示、演示各种故障情况，引导学生分析、诊断和解决各种实际问题。

3、在线培训虚拟数控机床可以通过网络教学平台，实现线上教学模式，方便学生随时随地进行数控机床维修技术的学习和掌握。

三、虚拟数控机床应用的优点和不足优点：1、操作简便：虚拟数控机床通过计算机软件模拟真实数控机床的工作过程，使学生能够更为方便地进行数控编程、加工和维修的实验操作。

2、成本低廉：实际数控机床非常昂贵，而虚拟数控机床则无需大量投资，成本低廉。

3、安全可靠：虚拟数控机床操作过程中不会出现人身伤害等安全风险，并且不会对实际机床产生任何影响，安全可靠。

不足：1、缺乏真实体验：虚拟数控机床在操作、感官等方面跟实际数控机床存在很大的差异，很难达到真实体验的感觉。

2、无法涵盖所有情况：虚拟数控机床的软件仿真技术并不能完全地涵盖所有可能出现的操作问题和意外情况。

虚拟数控机床的开发及其在教学中的应用

ＤｅｅｏｍｅｆＶｉｔｌＮＣａｈｎｏｎｔｖｌｐｎｔｏｒｕａＭｃｉｅＴｏｌａｄＩｓＡｐｐｉａｉｎｉａｈｎｇｌｃｔｏｎＴｅｃｉ
ＹＯＸｎｊｎＩｉｊｎＺＡＧＦｎｙｎＡｉｇ，ＬＵＬａｕ，ＨＮｅｇａｇｕｎ（ａｔｈｎｎｖｒｔｏｃｎｅａｄＴｃｎｌｇ，ｈｎｈｉ０２７，ｈｎ）ＥｓＣｉａＵｉｓｙｆｉｃｎｅｈｏｙＳａｇａ２０３ＣｉａｅｉＳｅｏ
虚拟数控机床的开发及其在教学中的应用
姚兴军，刘连军，张凤阳
（东理工大学机械与动力工程学院，上海２０３）华０２７
摘要：利用数控加工仿真平台ＶＲＣＴ开发虚拟数控机床，并将其成功应用于课堂教学和实验教学中。在ＶＲＣＴＥＩＵＥＩＵ的基础上借助ＰｏＥ的建模功能构建虚拟机床的结构模型，通过对现有数控指令系统的修改，建立能够仿真ＳＮＭＥＩｒ／ＩＵＲＫ８２０Ｓ的数控系统，并定制更适合于教学的虚拟数控机床界面。教学实践表明：虚拟数控机床不但具有安全、经济的特点，
１虚拟数控机床的建立真实的数控机床包括了机械结构和控制系统两部
分。在ＶＲＣＴ平台上构建虚拟数控机床也需要有ＥＩＵ两部分内容：机床结构模型的建立和机床控制系统的建立。现分别描述如下。
而且有利于激发学生的学习热情，能达到良好的教学效果。
关键词：虚拟数控机床；仿真；ＶＲＣＴ；教学；ＳＮＭＥＩ０ＳＥＩＵＩＵＲＫ８２中图分类号：Ｔ６９Ｐ９．文献标识码：ＢＧ５；Ｔ３１９文章编号：１０３８２１）６—１１３０１— ８１（０００ —

虚拟数控机床在数控维修教学中的应用

人才的培养提供了较好的教学和实训手段。
床中淘汰下来的功能落后或有故障的部件，并且数量
１现有数控维修教学手段的不足
从实际调查结果看，目前各高校或高职院校数控
有限，种类不全。近年来，随着数控技术向着高速高
精、五轴联动、功能复合的方向快速发展，新型的功
２１年第１０１期
总１期第１３
中地代装国孝备
ｌＮ６．３ＳＮ４９９４ｆｉ８Ｃ１７１＂Ｓ１２４１
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虚拟数控机床在数控维修教学中的应用
吴金娇
南京工程学院
刘树青
江苏南京２１７１１６
摘要：分析和总结了现有数控维修教学和实训中存在的主要问题，针对存在的问题，简单介绍了虚拟数控机床的功能，着重阐述了虚拟数控机床在数控维修教学不同模块中的作用。关键词：数控维修；虚拟数控机床；教学
１４机床电气连接实训不够．虽然很多学校都有数控机床电气连接实训环节，但是因为数控机床电气接线所需的机床低压元器件种类繁多，数控系统和伺服系统的连接电缆不易经常性的插拔，所用导线、端子等耗材消耗严重，所需工具
多，教师对学生接线正确与否的排查工作量大等原
压、计算机、伺服控制、ＰＣ可编程控制器）多个Ｌ（等
领域，数控维修人才的培养不仅要求掌握上述相关的
理论知识，更重要的是要求对其中的各项技能进行实
经济型数控系统的简单车、铣床数控实验台逐渐难以

数控维修教学中如何运用好虚拟数控机床

在科学技术发展极为迅速的今天，企业单位对数控人才的需求的资金作后盾，不能对数控机床综合实验室的建设提供足够的资金量越来越大，对其要求也越来越高。一名合格、优秀的数控人才，不支持，为学生提供的硬件设备不足，这些硬性条件严重影响了学生仅要具备基本的数控操作与编程技术，还要熟悉相关的数控调试与数控维修技术知识的汲取，也降低了其动手能力。数控维修技术。然而，就国内大部分职业技术院校来说，大部分都不２虚拟数控机床在数控维修教学中的应用具备强硬、全面的数控机床设备，在实际的数控维护维修教学中，常２．１虚拟机床辅助理论教学常由于其设备的不足而导致学生不能更好的完成与学习数控维修随着数控机床功能结构的日渐复杂，一些中高档数控机床功能技术，缺乏一定的上机操作能力与实践能力。而虚拟数控机床的出部件的结构、工作原理等相关内容也逐渐变得复杂与繁琐，在数控现正好解决了这一问题，相对传统的数控维修教学而言，虚拟数控教学维修课程中，教师在对其部件结构与工作原理进行讲解时，普机床在一定程度上更好的满足了学生在数控维修教学中的实际需通的课件资料，如ＰＰ，ｒ、Ｆｌａｓｈ动画等无法将其部件的内部结构与装求。配关系清晰地展现出来，这样的教学手段不仅给学生造成了理解上１现有数控维修教学手段的不足的难度，还给教师增加了讲解时的难度。自虚拟数控机床技术引入１．１数控系统档次低，类型单一数控维修教学以后，不但可以对虚拟数控机床及其功能部件波形进对于数控机床的试验平台数控系统来说，存在这一个普遍的问行任意角度的旋转，还可以对整机及各功能部件的内部结构进行逼题，那就算档次低，类型也相对单一，很多数控试验平台都普遍采用真的三维动画分解演示，清晰地展现了功能部件的内部结构和原ＦＡＵＮＣ等几种国外常见类型以及我国生产的几种性价比相对高的理，并自动同步显示相关原理文字，大大加快加深学生的理解和掌几种数控系统，但是这种状态就造成了我国的高端数控系统很少能握。被学生所了解和掌握，所以这种档次低和型号单一的问题必须能够２．２虚拟装拆很好地予以解决才能有效促进我国数控设备制造业的发展。铣床整机虚拟安装过程中的某一画面，系统右侧分别为数控机１．２数控机床功能部件装拆实训不够床的装拆设置了零部件库和工具库，按照实际机床装拆过程，每步另外一个需要引起我们注意的问题就是我国在数控机床功能首先选择正确的工具，选择正确的零部件，才能进行正确的安装，提部件的拆装方面没有进行太多的实训，通常的数控机床拆装课程只供一个良好的虚拟装拆实训环境。为学生提供了一些机床的简单部件，而且这些部件也多数是生产线２．３虚拟电气连接和电气故障上淘汰下来的老旧产品，即便是这样的实训课，有很多学校也难以虚拟机床系统可以完成整个数控机床电气柜的电气连接，从电保证让学生能够多次练习。这在很大程度上造成了我国在人才培养气布局规划、布置线槽开始，到选择元器件、导线完成电气连线。虚方面缺乏动手实际操作能力的缺陷。随着现代技术的不断发展，我拟系统还设置了与真实万用表、示波器一样的“ 虚拟万用表 ” “ 虚拟国在数控机床技术方面已经取得了长足进步，很多数控机床的功能示波器 ” ，在完成电气连接后，还可以对线路进行检测、最终完成虚更为新颖，所以新型的部件结构也出现了很多，整体机床的复杂度拟上电调试。要比传统机床提高了很多。如果实验课程不能给学生提供动手实操２．４故障诊断机会，或者只进行简单和低级别的实操训练，即便走上工作岗位也在数控机床的故障诊断过程中，需要我们注意一些细节操作，很难适用新型机床的使用和维护、维修工作。通常我们都是采用一台计算机与一台数控机床相对应的，所以在对１．３机床电气连接实训不够数控机床检查和诊断过程中要参考数控机床的操作以及显示界面，在数控维修实际教学中，大多数学校都为学生开设了数控机床这样可以通过分析相关数据信息能够在最短的时间内找到故障源，电气连接的实训实践课程练习，这样的实际操作课程可以让学生更通过数控机床的实训课程的学习很多学生都能掌握ＰＬＣ程序调好更全面地对数控机床技术进行掌握与实践，但是，在实际操作过试方面的技巧，所以机床故障排除方面在教学过程中需要我们注意程中，由于数控机床电气接线所需要的机床低压元器件的种类很学生的动手能力培养。多，且数控系统与伺服系统的连接电缆不便于多次的反复插拔，如结束语果反复插拔，可能会对其连接处，甚至是数控系统造成一定影响。另数控机床在近些年的应用已经非常普遍，尤其是在我国的工业外，还会大量的、过度的消耗导线、端子等材料，造成物质资源的极生产方面表现出特有的优势，因此数控机床相关教学备受我国教育大浪费，且在维修过程中，需要的工具种类繁多，教师对学生进行巡界的重视，在人才培养以及输送方面很多学校都作出了非常重要的视指导，对其所接电线进行检查时，所需要完成的工作量极大。以上贡献。在数控教学方面虚拟技术的出现为教学提供了更好的教学思各种原因都在一定程度上导致了学生动手率的下降。路，也为学生的数控机床的学习提供了直观生动的学习条件，虚拟１．４实验室受设备多样性、设备台套数、场地和价格等因素的严技术是随着现代计算机技术的发展而得到长足进步的，对于虚拟数重制约控机床的方面的教学虽然已经取得了一定的成绩，但是还有很多问对于学校来说，要提高数控机床维修专业的学生的专业技能与题，需要我们认真分析并予以解决，只有这样才能让我国数控机床实际操作水平，在找不到其他方法的情况下，只能通过购买实体数人才培养方面更上一个台阶，为社会主义事业的发展提供更多的人控机床设备、机床功能部件等相关机械器件来帮助学生上机操作，才。并通过设立数控机床综合实验室，集中学生参加数控维修课程的上机操作培训。然而，由于数控机床综合实验室、机床功能部件等等相关的器件的种类繁多，而且价格较高，部分学校可能还不具备雄厚

基于虚拟数控机床的中职院校数控维修教学探讨

基于虚拟数控机床的中职院校数控维修教学探讨摘要：虚拟数控机床在中职学校数控维修教学中的应用可以为学生提供更多实践学习的机会和时间，让学生在实践中学习数控机床维修的技能，这样教学质量可以得到提升，学生也可以摆脱以往学习模式中过度依赖课本和课堂的现象，推动中职院校数控机床维修专业教学模式的创新。

尤其是在当今新课改的背景下，中职院校数控维修专业教学中应贯彻落实新课改的教学要求，在教学方式上、教学观念上积极的进行教学创新，为学生开展实践学习提供更多的机会，从未促进学生的就业和未来发展。

关键词：虚拟数控机床；中职数控维修；教学策略探究数控维修专业一直都是中职院校热门专业之一，但是其教学质量却没有取得突出的教学效果。

所以数控专业的学生就业质量较差，影响了学生的未来发展和就业。

然而促进学生的就业和发展是中职数控专业教学的重点，也是该专业的教学目标。

因此在教学过程中教师应积极的创新教学方式，以新的思想、新的方式和新的观念开展教学，这样才能使中职数控专业学生的就业得到保障，比如基于虚拟数控机床的中职数控专业教学改革，这一教学方式实现了现代化技术手段和数控维修专业的结合，打破了传统教学模式的局限性，促进了学生的就业和发展。

1.基于虚拟数控机床背景下中职院校数控维修教学发挥的重要作用（1）为学生开展实践学习提供了更多的时间和机会基于虚拟数控机床的中职院校数控维修专业对学生开展实践教学发挥着重要的作用和意义，因为虚拟数控机床在中职院校数控维修专业教学中的运用可以模拟数控机床维修的场景，让学生在模拟的场景和操作中学习数控维修技巧。

在这样的教学方式中学生可以更加高效的学习数控维修的技能，改变传统学习模式中过度依赖理论知识的现象。

此外，中职院校数控维修专业本身就是一门具有较强实践性和探究性的学科，很多知识需要学生在实践和探究中学习，而虚拟数控机床在中职院校数控维修教学中的应用整合符合数控维修教学的特点，学生可以利用虚拟数控机床进行维修操作，在这个过程中学生可以在实践中学习数控维修教学的技能，使学生感受到数控维修专业的价值和意义以及工作形式，并且为学生未来的学习和发展打好基础，通过这些就可以看出虚拟数控机床中职院校数控维修专业教学发挥的重要作用。

浅谈虚拟现实技术在数控加工教学中的应用

浅谈虚拟现实技术在数控加工教学中的应用随着我国高等职业教育的飞速发展，以及数控加工技术在机械制造业中的广泛应用，大批数控机床操作人员的专业培训，成为迫切而又难以解决的问题。

与传统的机械加工实习教学相比较，数控实习教学存在多方面的困难。

例如，数控机床的系统多、型号多且更新较快，学校不可能将所有的系统配齐，这就会出现学生在校期间所学的系统与工厂中不符的情况，使学生进入工厂后不能尽快适应机床操作。

另外，数控机床是自动运行的，学生在初学时，常常会由于在编程中的疏忽或操作中的失误，造成刀具或机床的损坏，甚至是人身危害。

因此，传统的机床操作培训方法效率低、教师工作量大、培训费用高，需要用更新的方法来取代。

一、虚拟现实技术虚拟现实技术作为一项尖端科技，集成了计算机图形技术、计算机仿真技术、人工智能、传感技术、显示技术、网络并行处理等技术的最新发展成果，是一种由计算机生成的高技术模拟系统。

它最早源于美国军方的作战模拟系统，上个世纪九十年代初逐渐为各界所关注，并且在商业领域得到了进一步的发展。

目前，虚拟现实技术已广泛应用于航空航天、医学实习、军事训练、建筑设计、教育培训等众多领域。

以计算机仿真和数控加工技术为基础，利用计算机来模仿真实的数控设备工作环境，形成了虚拟数控技术。

如果将其应用于数控技术教学上，必将对整个教学产生深远的影响。

二、数控加工仿真系统目前，国内已有一些高等院校将计算机仿真运用于数控操作人才培训的教学之中，也出现了各种数控加工仿真教学系统，如上海宇龙、北京斐克、南京宇航、广州超软、武汉金银花等不同的数控加工仿真软件。

上述这些教学系统，既能单机系统独立运行，又能实现在线运行。

数控加工仿真系统具备对数控机床操作全过程和加工运行全环境仿真的功能，将加工过程用三维图形或者二维图形的方式演示出来；可以进行数控编程的教学，能够完成整个加工操作过程的教学，使原来需要在数控设备上才能完成的大部分教学功能在这个虚拟制造环境中实现。

浅谈数控加工仿真系统的教学应用

浅谈数控加工仿真系统的教学应用[摘要] 学校通过数控加工仿真系统的运用，使虚拟设备与真实数控设备有机结合，建设高标准、高技术含量的数控网络教学实训系统，使学校可以按循序渐进、由浅入深的认知规律，对学生进行专业培训，保证了教学质量，使教学效果得到显著提高，培养出适应社会需求的高素质的应用型人才。

[关键词] 数控加工仿真系统应用教学效果教学水平机床数控技术是20世纪70年代发展起来的一种机床自动控制技术。

近年来随着计算机、传感与检测、自动控制及机械制造等技术的不断进步，机床数控技术得到了迅速的发展，企业数控机床的应用率大幅度提高，因此，数控机床技能培养成为各类职业学校一个亟待解决的问题。

而数控机床是高技术产品，价格较昂贵，许多学校受场地和资金的限制，无法购置大量的数控机床来供学生实训。

另一方面，学生直接在数控机床上进行操作练习，容易因为培训中的误操作而导致设备的损坏，造成严重的经济损失。

因此，如何根据各校的具体情况，在满足数控专业教学和实训需要的同时，做到“少花钱，办大事”，是各类职业学校迫切解决的问题。

数控加工仿真系统可以模拟实际设备加工环境及其工作状态，不仅可以应用于制造企业中，对数控加工程序进行快速、精确的仿真，验证数控程序的可靠性，防止干涉和碰撞等情况的发生，而且还可以用做数控技术操作技能的教学培训，既可以使学生达到实物操作训练的目的，又可以大幅减少昂贵设备的投入，安全可靠。

可毕竟数控编程是一门对学生科学思维要求很强的专业技术基础课，单纯的理论教学，易使初学者感到抽象，加上目前职业学校学生知识面窄、学习习惯差等因素，使数控加工教学陷入异常困难的境地。

如何激发学生的学习兴趣，使学生化“难学”为“易学”，我在近几年的教学中，利用数控仿真软件在教学上做了些探索。

一、在数控加工仿真教学中，激发学生学习的积极性首先向学生介绍数控编程知识的实用价值，有意识地让学生了解数控编程与今后工作的密切关系，了解我们所学的专业都和数控编程及操作有着紧密的联系。

基于虚拟数控机床的中职院校数控维修教学探讨

S KILLS教学探索编辑祁　娜教学。

笔者在进行C语言理论知识的教学时，会告知学生老师现在的身份是一个参与者，大家自行地在自己所在的小组进行学习内容的讨论，一起去解决遇见的困难。

在这里作为一名教师，笔者把课堂的主动权交给了下面的学生，然后边讲解知识，边让学生进行思考，每个学生都会参与其中，同时课堂的气氛也特别的活跃，所有的学生都特别的主动。

在讨论完之后，让每一个学生都说出自己的想法，笔者根据发言对学生的问题予以解决。

在进行C语言课程有关程序编写内容的教学时，教师可以采用创设问题情境的方法。

比如，在进行if语句等循环语句的教学时，教师在上课之前要充分准备相关知识的课件或者是微课，然后在课堂上进行展示。

通过展示，学生能够对课堂的任务及重点进行了解。

之后，将所创设的情境问题让学生看，告诉学生自己编程解决问题。

所有的小组都要有好学生与后进生的搭配，这样不仅有利于小组完成情境任务，还能够让好学生对后进生进行一定的辅导，不仅加强了好学生对于知识的理解，也让后进生能够参与到问题的讨论中，培养了后进生的参与意识。

而且，在进行C语言循环内容的教学时，教师可以设计一个两人PK的游戏，这个游戏中每人都最多可以回答10个问题，回答的顺序是两个人轮流进行，一旦有一个人回答错误，那么这个人就被淘汰，剩下的同学就胜利了，如果两人轮流地回答完10个问题之后还没有分出胜负，那么就认定成平局。

这个游戏的设置，能够提高学生的积极性，使他们更加主动地参与到其中；还可以让学生对一个程序进行自行编程，每一个小组通过编写完成的程序进行PK，这样能够测评学生们的编程水平，如果程序出现问题，小组队员一起解决，还能让每一个学生参与到其中，不仅培养了学生的参与意识，还加强了团队意识。

本文从中职院校、学生及教师的现状出发，结合中职学校招生的现状、课堂教学的形式及学生观念存在的三个问题，探讨了如何有效培养中职院校C语言教学中学生的参与意识，提出了加强学生自主学习、合理安排学习内容难易程度，以及开展小组合作三个方面的想法，意在提高中职院校学生培养对C 语言教学的参与意识。

浅谈数控仿真软件在数控机床教学中的应用

浅谈数控仿真软件在数控机床教学中的应用摘要：数控加工技术是机械制造业的核心发展动力。

然而，国内数控机床人才极度匮乏。

为此，加强数控机床教学显得尤为重要。

数控机床教学设备价格昂贵，这极大的制约了专业教学的发展。

对此，将数控仿真软件应用到数控机床教学中具有重要意义。

关键词：数控仿真软件；数控机床；教学；当前，机械制造业对数控机床专业人才的需求不断扩张，各院校也逐步加大了数控机床专业人才培养力度。

将数控仿真软件应用到数控机床教学工作中，可以解决数控机床教学设备配置不完善、教学效率低等问题，提高教学效率。

1数控仿真软件类型与核心原理数控仿真软件是计算机应用技术与虚拟现实技术相整合的产物，是一种基于计算机编程技术和建模技术，使用三维立体动画动态演示机械加工流程的软件。

简而言之，即通过计算机技术对实物的运动流程进行动态模拟和声像演示。

利用数控仿真软件，操作者可以身临其境的查看生产、实验与施工等各个流程，进一步明确数控系统的优势性能，客观分析数控系统的缺陷。

数控加工是一项综合性极强的工作，整个工作流程往往涉及多种类型的软件。

按照软件适用范围差异，可将其划分为一体化软件和仿真型软件两类。

1）虚拟机床仿真软件该软件可以动态模拟机床加工场景，实现操作者和仿真场景的交互，增强操作者的实践体验效果。

虚拟机床仿真软件的实用性是其优势特征，如南京航宇自动化技术研究所、广州超软公司、武汉金银花公司等开发的数控仿真系统。

2）CAD/CAM一体化软件该软件以优化零构件设计，完善加工程序为主。

此类软件可以依靠计算机技术高效完成零构件加工前期的编程与设计工作，增强数控操作的规范性与精确性。

例如，丹麦CIMC0公司的CImcoSoftwareSuhe、SolidWorks等。

总而言之，数控仿真系统具有完善的图形数据接口、标准数据接口，能够兼容多类型计算机操作系统。

同时，数控仿真系统优越的仿真性能，使其对配置设施的标准要求较低。

2数控仿真软件在数控机床教学中的应用价值2.1激发学生的主观能动性，培养学生的学习兴趣与其他学科相比，数控理论较为枯燥乏味。

虚拟数控加工在教学中的应用

虚拟数控加工在教学中的应用摘要：数控加工技术是现代工业发展的趋势，《数控加工技术》是高职高专数控专业的骨干课程；虚拟现实与数控加工技术相结合，开发出数控加工仿真软件；将数控加工虚拟系统引入教学，对教学进行改革，培养专业的数控技术人才。

关键词：虚拟现实仿真数控加工教学改革一、引言《数控加工技术》是高职高专学校“数控专业”的主干课程。

近年来，我国大力发展数控产业，但是对于数控机床的设计、制造、使用和维护严重缺乏专家人才和熟练技术工人。

因此高职高专学校有必要培养一批熟练数控技术的专业人才。

在传统的数控教学中，由于资源和资金的限制，学生在课堂上学习理论知识的时间比较多，几乎可以占总课时的百分之七十；而试验、实训的时间仅占了百分之三十。

这样必然导致学生所学的理论知识得不到强化，动手能力差；学生也会对专业失去兴趣，课堂必然失去活力。

因此有必要将数控教学进行一下改革。

理论与实际相结合，编程和实训相穿插，课堂和工厂相交互，巩固学生的理论知识，提高学生的动手能力，更好的为国家培养数控技术能人。

二、虚拟现实随着科学技术的迅猛发展，新的教学媒体不断涌出，继多媒体之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟现实（Virtual Reality）。

（一）虚拟现实的概念虚拟现实技术是一门新兴学科。

虚拟现实技术是利用三维图形生成技术、多传感技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，仿真出实际的活动场景，用户利用键盘、鼠标等输入设备，便可以进入虚拟空间，成为虚拟环境的一员，进行时实交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体会。

（二）虚拟现实的特点虚拟现实技术的主要特征有以下几方面：多感知性（Multi-Sensory）――所谓多感知是指除了一般计算机技术所具有的视觉感知之外，还有听觉感知、力觉感知、触觉感知、运动感知，甚至包括味觉感知、嗅觉感知等。

理想的虚拟现实技术应该具有一切人所具有的感知功能。

浅谈虚拟技术在数控机床教学领域中的应用

浅谈虚拟技术在数控机床教学领域中的应用作者：庄忻来源：《海峡科学》2010年第08期[摘要]虚拟技术在近几年发展迅速，其应用领域涉及到了航空、教育和制造等许多行业。

该文在介绍虚拟技术一般特性的基础上，介绍了其在数控机床教学领域上的应用优势。

[关键词] 虚拟技术学科教育数控机床继多媒体教学浪潮之后，教学技术领域又出现了一个新型教学媒体，它就是虚拟技术（Virtual Reality）。

虚拟技术虽然早在1965年就被提出，但直到上世纪80年代和90年代才有所发展，所以它仍被认为是一项新的技术。

随着计算机技术的迅猛发展，特别是多媒体和网络技术的蓬勃发展，为教育教学提供了现代化环境，虚拟技术才逐渐得以在教育领域获得应用，并对现代教育模式产生了深远的影响。

1虚拟技术及其特征虚拟技术是利用三维图形生成技术、多传感交互技术以及高分辨显示技术，生成三维逼真的虚拟环境，使客户成为虚拟环境的一员，进行实时交互，感知和操作虚拟世界中的各种对象，从而获得身临其境的感受和体验。

虚拟技术的基本特征是沉浸性、交互性和想象性。

沉浸性是指由计算机生成的逼真的三维立体图像，使用户产生一种身临其境的感觉，如同在真实的客观世界一样。

交互性是指用户能够自然地同虚拟环境中的对象进行交互操作，从而感知和响应虚拟环境。

想象性是指虚拟环境向用户提供了发挥想象力的机制，能够启发用户的创造性思维，提高感性认识和理性认识。

由于虚拟技术具有可操作性、真实性、可重复性等优点，应用在教育行业上为教育技术的发展提供了一个飞跃的平台，它营造了“自主学习”的环境，由传统的“以教促学”的学习方式代之为学习者通过自身与信息环境的互动来获得知识和技能的新型学习方式。

它已经成为了当今教育技术和计算机多媒体辅助教学的重要发展方向之一。

2虚拟技术应用在教育行业上的优势2.1 虚拟教学上的优势虚拟技术应用到教学上，一方面能使教学灵活方便，传统教学中教师的任务繁重，尤其是在机械类课程教学过程中，常常被纷繁复杂的原理图、机械图的绘制折腾得焦头烂额。