虛擬現實技術在數控機床裝調與維修中的應用探究

武建

摘要：科學技術水平的提升使得各行各業發展迅速，虛擬現實技術逐漸完善，應用水平越來越高。數控機床裝調以及維修的水平與虛擬現實技術的應用方法有關，也與數控機床整體結構有關。本文主要介紹了虛擬現實技術在數控機床裝調與維修中的應用與實踐，希望可以為相關人員提供參考。

關鍵詞：虛擬現實技術;數控機床裝調與維修;應用

引言

虛擬現實技術在很多領域都得到了廣泛應用，除了在數控機床裝調與維修中應用之外，在一些教學過程中教師也會采用虛擬現實技術幫助學生直觀地感受數控機床的結構，增強教學質量。實際的應用中主要是通過虛擬現實技術增強數控機床裝調與維修的水平，避免整個過程中出現錯誤和缺漏。在教學中虛擬現實技術可以為學生提供一定的操作空間，幫助他們逐一掌握數控機床的細節部分，增強學生的領悟能力。

1虛擬現實技術在數控機床裝調與維修中的實踐

1.1數控機床的三維模型

多媒體軟件在教學中應用頻率高，在數控機床的裝調與維修教學中也經常使用，主要有以下幾個方面：

（1）將數控機床裝調與維修教學過程立體化、直觀化。

此項技術能夠向學生展示數控機床的具體結構圖，并幫助學生觀察數控機床，加深學生對數控機床各個部件的影響。而相較于多媒體軟件教學手段，虛擬現實技術能夠更充分地展現數控機床的結構，使其呈現出立體化、形象化特征，使得學生直觀地感受數控機床的內部結構。

（2）借助虛擬現實技術形成三維模型搭建數控機床。

學生在觀察或者自己搭建的過程中可以清晰地了解數控機床各個零部件的名稱、作用以及尺寸和裝配方法。與此同時數控系統、電氣線路系統等資料也可以在這一過程中加以收集，那么針對數控機床的教學工作就會容易得多。學生在整個過程中能夠感受到強烈的參與感，而不是一味地吸收教師講解的理論知識。三維模型基礎上呈現出來的數控機床整體結構若是想要更好地引導學生理解和體會，則需要將數控機床裝配體充分導進三維動畫渲染和制作軟件中。

1.2虛擬環境的搭建

搭建虛擬環境需要應用unity3D開發引擎，如此便可以將數控機床的具體形態、具體表觀、功能動態等充分結合在一起，通過教師的引導教學，在整個過程中實訓車間、數控機床設備均可以以交互式的虛擬方式呈現出來。在實際的應用過程中，三維動畫渲染以及制作軟件的應用頻率相對比較高，模型碰撞點以及接觸面都可以在相應的部件上進行設置。虛擬環境搭建之后學生的直觀感受增強，數控機床的工作原理會編寫腳本的程序控制對象，這樣一來動作會自動發出，虛擬環境建立起來之后可以使學生深入理解數控機床。

2虛擬現實技術在數控機床裝調與維修中的應用途徑

2.1提高虛擬環境中數控機床的裝配與調試水平

之所以在數控機床裝調與機維修中應用虛擬現實技術，主要是因為很多學校缺乏充足的實訓室，或者數控機床數量不足，或者數控機床缺少相應的零部件，無法保證教學的質量。虛擬現實技術解決了數控機床裝調與維修教學困難的問題，在教學過程中教師應用虛擬現實技術設置數控機床的裝配與調試教學計劃需要從以下幾個方面著手：

（1）具體的部件、工具的設置。

學生在虛擬的環境下完成數控機床的裝配與調試，使得他們在完成了裝配與調試之后還能夠進一步地檢測數控機床的精確度。

（2）融合多媒體教學手段于虛擬現實技術的應用中。

此種方法可以使得數控機床的裝配與調試方法、步驟以及具體的細節一一地展現在學生眼前，完成技術指導工作。數控機床的裝調與維修重要的就是實踐操作，應用虛擬現實技術可以更好地控制傳統教學過程中的漏洞和問題，為學生提供反復實踐操作的機會，使得他們可以按照所學的知識針對數控機床進行拆裝，直觀地認識數控機床的整體結構、裝配步驟。此外在數控機床的裝調與維修中應用虛擬現實技術可以降低數控機床零部件的損壞率，還可以保證學生的參與性。

2.2提高數控機床裝調與維修的課堂教學水平

虛擬現實技術在數控機床裝調與維修中的應用解決了傳統數控機床裝調與維修教學的問題，為學生呈現出直觀真實的數控機床內部結構以及各個零部件的裝配關系，學生的整體積極性會有所提升。數控機床的內整體功能部件，甚至數控機床的工作原理都可以完全地呈現出來，學生對于數控機床的理解會更加深入。

（1）構建交互式學習目標

虛擬現實技術應用與數控機床的裝調與維修教學中，實現的是交互式學習目標，借助單位動畫以及三維模型呈現出生動形象的教學課堂，為學生提供裝配與調試的機會。學生利用虛擬現實技術提供的功能信息，可以逐步地完成數控機床的拆裝、檢測，整個操作過程的銜接度高，學生的知識面會有所拓展，對于他們到實際的數控機床上操作具有重要意義。

（2）促進學生腦海中形成清晰的畫面

數控機床的裝調與維修細節眾多，涉及數控機床各個內部件，在教學過程中學生在教師的詳細指導下了解了數控機床的零部件，對他們各自所在的位置有了把握，以及各個零部件的功能作用有了印象，如此一來他們在數控機床上真正操作的時候，腦海中就有了清晰的畫面，對于提高他們的裝調與維修水平也具有積極作用。隨著現在科學技術的發展和進步，虛擬現實技術水平本身及其應用水平都有所提升，可以在教學中加以推廣。

3結束語

隨著社會經濟水平的提升，科技飛速發展，很多學校在教學過程中都會采用智能化、虛擬化以及數字化的教學手段。虛擬現實技術作為數控機床裝調與維修教學中應用頻率較高的技術，可以改變傳統數控機床裝調與維修教學課堂的氛圍，幫助學生建立起直觀的學習環境，提高教師的教學質量，充分地將數控機床裝調與維修過程以圖像、圖形的信息顯示出來。