虛擬數控機床在數控維修教學中的運用

隋海倬

【摘要】在職業院校里，運用原有的數控機床維修教學方法取得的教學效果并未達到理想的效果，一方面是因為隨著科學技術的發展，數控機床的結構以及功能的復雜化加大了維修的難度，同時也給維修教學帶來一定的困難，另一方面，由于學校的設備有限，無法滿足學生的實踐維修需求。而虛擬數控機床的出現很好地解決了以上的問題。本文就虛擬數控機床在數控維修教學中的運用進行理論詳細的闡述，希望能為數控維修教學工作提供一些幫助。

【關鍵詞】虛擬 ； 數控機床 ； 數控維修 ； 教學

【中圖分類號】G64 【文獻標識碼】B 【文章編號】2095-3089（2015）7-0029-01

隨著我國經濟的迅速崛起，數控機床被廣泛地應用于制造業中，與此同時，企業也需要優秀的、專業的數控人員，不僅需要他們有熟練的操控技術以及數控編程，而且還應具備維護和維修技術。這些數控人員大多是從學校或經過培訓所獲得的技能，而在傳統的教學和培訓方式上已經難以達到社會對數控人員的技術和能力的要求，虛擬數控機床的出現很好的緩解了這一尷尬的局面。不但能提高學生的實際操作能力，而且投入少，非常經濟、安全、可靠。

一、虛擬數控機床的概況

（一）虛擬技術的開發利用

數控技術的發展加快了工業化文明的進程，科技的發展使得工業機床的功能不斷增多，結構日益復雜，這同時也加大了數控維修的教學難度。在如此的大背景下，其傳統老套的教學方法難以真正詮釋和授予學生現代機床維修技術。因此，學校應該利用當前的科技成果，深入研究和創新教學方式，在此過程中，新的教學理論體系——虛擬數控機床應運而生。

隨著虛擬數控機床技術在教學中的應用與發展，賦予了數控維修教學新的方向。在運用此技術之前教師更多的是教授理論知識，在實際操作卻因學校的真實機床少而無法滿足每個學生的動手操作能力。現如今，虛擬數控機床技術成功地解決了這個困難，使得學生理論聯系實際，真正掌握維修手段和方法。

（二）虛擬數控機床概述

數控技術的發展加快了工業化文明的進程，而虛擬數控機床技術是通過利用計算機，模擬出一個真實的環境，幫助學生通過模擬操作提高控制能力以及實際的工作決策。它的應用不僅還原了現實的加工流程，十分逼真，若機器出現故障，還會及時發出預警消息提出操作人員，進而促進實際加工流程的合理化，有效地節省了開資，相比于實際工作，其風險也降低了不少，隨著生產效率也提高了。

二、虛擬數控機床的功能

虛擬數控機床幾乎是復制了現實的數控機床，不僅是在其結構上，而且真實數控機床上的全部功能，虛擬數控機上同樣具備，換言之，在維修教學上虛擬數控機可以替代現實的數控機床，這一功能上可以有效避免數據的丟失。除此之外，虛擬數控機床擁有真實機床的界面風格，減少學生心理的排斥，保障實際操作訓練。其次，虛擬機床相對于真實的機床更顯獨立性，因為機床模塊屬于顆粒性，能夠獨立的開發、工作，又因為顆粒度與對應的模塊的抽象度密不可分，其實虛擬機床的框架極具抽象性，既可以隨意組合，滿足不同類型數控機床的教學。值得注意的是，虛擬機床能完善圖形接口，能將真實圖形顯示在計算機中，其運行參數也同步顯示，方便觀察以便進行數據控制和分析，如同置身于現實環境中操作，真正實現人機結合。第三，虛擬數控機床對于數據的處理和儲存更加安全，降低了現實數據丟失的風險。第四，為了達到教學效果，虛擬數控機床通過對材料和方法進行仿真模擬，使用真實數據，然后以三維立體的形式呈現，完成數控機床操作。與此同時，還可監控整個流程，若出現差錯會在最快的時間得到分析并加以改正，保證結果的準確性。虛擬數控機床有強大的網絡功能的支持，能迅速地找到相關制造資源，與其之間的操作性加強，它的各個部件都非常靈活，以便精確定位維修機床。

三、虛擬數控機床在數控維修教學中的運用

（一）虛擬數控機床服務于數控維修理論教學

數控維修理論的教學枯燥且乏味，教師單憑教學課件和動畫講解日漸復雜的機床功能和工作原理，只會讓磨滅學生學習的樂趣，而且在真實數據機床上的操作少，使得學生難以消化學到的理論知識。虛擬數控機床技術在維修教學中的應用，教師可以將理論知識中的機床功能，結構利用逼真的三維動畫呈現在學生面前進行詳細的演示，有利于學生更好地理解和掌握所學到的相關數控機床的知識。

（二）虛擬拆裝

拆裝是維修教學的一個重要環節，能幫助學生在動手操作期間更深層次地了解專業知識。虛擬拆裝是計算機模擬一個真實的實訓環境，選擇正確的零部件和工具進行拆裝。在拆裝過程中了解數控機床的功能、結構及工作原理，能有效的提高學生的實踐能力。

（三）故障診斷

故障診斷考驗一個數控人員的洞察力和分析能力。在故障診斷中，每個學生都會配有一臺計算機和虛擬數控機床，他們利用計算機對數控機床進行全面的診斷和檢查，并顯示出相關診斷信息。學生們可以根據分析得出的數據信息，對故障進行診斷維修。利用虛擬數控機床來施行故障診斷，一方面為學校節省了相應的實驗資源，減少資源浪費，另一方面，每個學生都有機會進行實踐的維修操作，為今后的數控維護能力以及維修能力奠定了堅實的基礎。

四、結語

綜上所述，虛擬數控機床的出現為數控維修教學提供了一個非常好的實踐平臺，提高教學效率的同時，其教學成果也十分顯著，學生能將學到的理論知識通過模擬實訓很好的融會貫通。幫助社會的各大行業培育了眾多的優秀的、專業的數控人才，促進社會經濟長期穩定的發展。

參考文獻

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