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数控虚拟仿真实验课程开发-虚拟仿真教学建设方案

发布时间:2024-04-07

编辑人:灵图互动

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实训教学是传统数控技术专业高校教学的重要一环。实训教学不仅能够锻炼学生独立处理事务的能力,激发他们的创新意识,更可以深化学生的基本工程素养和专业水平,从而为他们未来的职业生涯打下坚实的基础。传统实训教学通过实训基地或厂房实习进行,始终面临着设备数量少、开展成本高等问题。在教学过程中,如果教师注意力不够集中,没有及时限制学生错误操作的话,容易导致车床故障,甚至导致学生受伤。

在这种形势下,融入虚拟现实技术的数控虚拟仿真教学平台受到教师和学校的欢迎。综合利用计算机图形学、仿真技术、人机接口技术、传感器技术等多种现代技术的集合,是一种多信息融合的交互式三维动态视景和实体行为的系统仿真。基于数控专业教育方针,数控虚拟仿真教学平台设计了多样化的虚拟仿真实验课程,能够为学生提供全方位的实训体验。数控虚拟仿真实验课程开发内容如下:

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1.逆向工程与3D打印技术课程

逆向工程与3D打印技术课程主要由3D打印设备的原理及操作和金属3D打印机的操作两部分组成。课程伊始,便详细介绍了3D打印机的主要结构件,通过环境交互展示视频资料,使学生自发了解3D打印机的打印过程。随后,系统可展示多种加工产品,引导学生根据实际需求进行选择,并立即投入操作实训。通过理论与实践相结合的方式,让学生在虚拟环境中快速掌握3D打印技术。

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2.金属材料与热加工课程

金属材料与热加工课程首先引导学生深入理解各项工艺的整体概念,通过嵌入课程的图文视频资料和三维模型流程演示,让学生全面认识材料选择的重要性以及系统定义的精确性。随后,课程依托虚拟仿真实训平台,根据系统的操作提示,指导学生进行实训操作练习。热加工整体流程和锻造工艺分类、拆分成多个小型目标,帮助学生逐步掌握工艺操作流程。(推荐案例:灵图互动金属材料热加工虚拟仿真实训平台

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3.数控机床课程

数控机床课程是数控虚拟仿真教学的重点,学生首先通过虚拟仿真实训平台了解数控机床的基本结构和工作原理,通过虚拟仿真模型的展示优势,学习主轴箱与卧式镗床的拆装流程,并对零部件的名称、结构、作用进行全面的认知学习。在掌握基本理论知识后,学生可以模拟操作数控机床,进行零件的编程和加工。在操作过程中,学生可以学习如何选择合适的切削参数、刀具路径等,以达到最佳的加工效果为目标进行反复实践学习。

除此之外,数控虚拟仿真教学的课程设计模式也适用于学生考核,从而在传统的机试考核中加入流程实操测试,更有利于学生和教师了解整体学习情况。虚拟仿真技术投入到数控专业教育之后,不仅能够丰富教学内容,将传统的平面式教学向立体式三维教学转换,对于整体教育质量和学生实操能力的提升也十分显著。

推荐案例:数控专业虚拟仿真实训平台

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