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虚拟教学

三维网络版 机械加工虚拟实训系列

    机械制造业担负着向国民经济各部门提供技术装备的任务。机械制造业的技术水平和规模是衡从一个国家工业化程度和国民经济综合实力的主要标志”。

以“虚拟检测中心为基础、虚拟测量仪器为载体、虚拟任务为引领、虚拟操作为核心”的,覆盖加工、检测、装配、质量相关专业及岗位群(工种)的、可满足中高等职业学校在校学生模拟校内实训基地实习或下厂顶岗实习需要的“加工制造虚拟仿真实训中心”,并最终形成“网络远程学习中心、新实训模式教学改革研究中心、软件与网络人才培养中心,虚拟实训培训中心”。

一、产品组成

1.  三维网络版机械加工虚拟实训系列:7大系列18

     ·采用三维技术开发;三维技术+编程+网络数据库

     ·具有“参数自选、自由加工、数据保存、实时评价”功能

     ·本系列软件均需要与《虚拟实验管理平台》配套使用

     ·国内最全面的机械加工虚拟实训系列软件

2.  网络虚拟实训中心系统管理平台

     ·设计了教师与学生入口,实现了在网络环境下的自主操作与对实训信息的远程记录和实训信息反馈。可通过网络提交虚拟实训报告;

     ·构建《机械加工网络虚拟实训中心》

二、产品特点

1.贴近职业教育,趣味性强;

2. 界面美观和谐,导航清晰;

3. 内容丰富全面,方便学习;

4. 突出教学设计,注重引导;

5. 强化实训功能,能力培养;

6. 理论联系实际,打好基础;

7. 标准操作流程,全面学习;

8. 学习由简到难,循序渐进;

9. 高情景化学习,沉浸感强;

10.虚拟仿真度高,引人入胜;

11.全模块化设计,便于扩充;

12.采用先进技术,保持领先;

13.使用安装简便,灵活方便;

14.可以网络运行,符合潮流;

3D立体实训室使用

      

虚拟厂区鸟瞰图

       

三、产品介绍

1. 机械加工虚拟培训中心


1.1.工厂培训中心三维虚拟仿真实训系统软件

根据实际厂区,本软件按1:1比例真实还原了一个完整的厂区模型,办公中心大楼是作为角色升级系统的中心和任务领取中心。学生建立初始存档后,需要在办公中心设定人物角色(岗位),人物按照人物角色去领取项目任务,并通过培训中心进行相应工种的咨询和相应基础知识自学。

    

学习培训中心                                             学习室

    

接待人员                                                     培训大厅

企业文化石

  

企业环境

                                            厂区道路名称

 1.2.安全教育与6S管理培训中心

·安全教育;

·了解基本的行业现状;

·目前常见的6S管理体制

·企业文化;

·员工基本守则;

·多媒体资料查询学习中心。

企业6S管理

学员通过视频和动画了解机械加工行业易发事故及常见事故处理办法。通过文字和声音介绍,了解最新机械制造行业在中国北方发展的现状,技术特点。通过6S答题方式和车间找错方式学习6S管理体制。通过引导员讲解和展示厅的画面展示了解企业文化。培训中心配有相应行业和岗位的基础技术电子版资料,学员可以走到相应的虚拟电脑前调出对应的电子文档或多媒体文档进行前期知识预习或复习。

企业文化廊                                              安全教育室

  

视频学习室                                                资料查询室

    2.数控加工车间系列

         2.1.数控车床加工三维虚拟实训系统

不仅能够完成数控手动编程,也能调用外部程序完成加工,更注重了数控车床的加工工艺操作训练,包括毛坯的选择,工夹具的选择,刀具的选择与装夹,加工编程或程序调用,加工完成后的测量等,所以更具有实际应用的特点。

按模块构建:机床结构认知、保养及维护、基础操作、专项训练、加工工艺编制、机床综合能力操作。

具备以下突出特点:

·可进行虚拟测量。

·装夹工件必须手动逐步完成并找正。

·刀具装夹找正细节真实化。

·可以手动编程也可以载入程序加工,支持复杂程序指令。

·被加工零件变形后可以提交在其他岗位继续加工。

·加工零件过程全程跟踪并记录,实现考评三维化。

·变形效果更为真实。

·加工零件具备物理属性,可以调入检测中心检查。

    

编程                                                            加工测量

车削加工过程

虚拟数控车床

   2.2.数控加工中心虚拟实训系统

不仅能够完成数控手动编程,也能调用外部程序完成加工,更注重了数控车床的加工工艺操作训练,包括毛坯的选,工夹具的选择,刀具的选择与装夹,加工编程或程序调用,加工完成后的测量等,所以更具有实际应用的特点。按模块构建:机床结构认知、保养及维护、基础操作、专项训练、加工工艺编制、机床综合能力操作。

  具备以下突出特点:

·可进行虚拟测量。

·装夹工件手动逐步完成并找正。

·刀具装夹找正细节真实化。

·可手动编程也可载入程序加工,支持复杂程序指令。

·被加工零件变形后可以提交在其他岗位继续加工。

·加工零件过程全程跟踪并记录,实现考评三维化。

·变形效果更为真实。

·加工零件具备物理属性,可以调入检测中心检查。


   

    

     3.普通加工车间系列

3.1.普通车床三维虚拟仿真实训系统软件

     具有:工具和刀具的选择、工件的装夹与找正、刀具的安装与对刀、切削速度的选择、进给量的选择、吃刀深度的选择、外圆加工、车端面、车台阶面、车槽与切断、钻中心孔、钻孔、车圆锥、车螺纹等十四项专项操作功能。通过软件编程实现“自由变形”,即:可以通过鼠标、键盘操纵车刀来实现切削,按需求完成加工任务。

     加工完成后,可以选择适当的量具进行测量,还可以通过平台保存,送达检测中心选择合适的量仪进行检测。后台完整保留记录操作过程,操作完成后给出操作清单,评价操作者的操作过程。

      

车端面、螺纹、切槽、钻孔

    3.2.万能铣床三维虚拟仿真实训系统软件

机床基本操作:保养、润滑、开机、各个手柄的操作、空运转操作、停机操作等。

   


    ·专项训练:工具和刀具的选择、工件的装夹与找正、刀具的安装、对刀、划线训练、切削速度的选择、进给量的选择、切削深度的选择、平面加工、铣槽、铣凸台、铣斜边等专项操作。根据万能铣床的特点,特别增加了更换铣床横梁,实现立铣变卧铣的操作训练。

·综合训练:参考铣工技能考核(中级工、高级工),完成工件的加工。

  给出了完整的工艺操作过程:即从图纸分析开始,自主编制工艺步骤,继而完成毛坯选择,工夹具的选择,刀具的选择,切削用量三要素(速度、进给量、切削深度)的选择,对刀与试切,粗加工、精加工,加工完成后,可选择适当的量具进行测量,还可通过平台保存。后台完整保留记录操作过程,操作完成后给出操作清单,评价操作者的操作过程。

   

选择毛坯

选择刀具

选择图纸

加工

    3.3 摇臂钻床三维虚拟仿真实训系统软件

采用虚拟现实技术,三维模型,编程技术实现高交互的操作模拟,系统可模拟完成摇臂钻床的开机、划线、装夹工件、对刀、切削用量调整、模拟操作和工件测量等实训环节。

可实现按图纸自主划线,冲预孔操作,在钻床上完成钻孔操作,还可随机钻任意孔,实现完全自主交互操作。整个过程环境和零部件可以自由放大、缩小、平移、旋转零件及其组合操作,可自主选择工具,实现任意角度观察与操作,非常灵活和很强的真实感。

系统采用任务引领方式进行,全程跟踪记录并提供必要的提示,任务完成给出操作成绩。系统提供设置功能,可以自主设置操作时间、文字提示等。

    3.4 磨床三维虚拟仿真实训系统软件

采用虚拟现实技术,三维模型,编程技术实现高交互的操作模拟,系统可模拟完成磨床的所有操作和工件测量等实训环节。

系统采用任务引领方式进行,全程跟踪记录并提供必要的提示,任务完成给出操作成绩。系统提供设置功能,可以自主设置操作时间、文字提示等。

   4.特种加工车间系列

    4.1线切割虚拟加工三维虚拟仿真实训系统

整个系统由基础资源库、基础专项训练、综合能力操作、技能考评四大部分组成。系统可通过绘图软件(AutoCAD)绘出所需工件图形,导入并与CAXA绘图及编程软件关联,可模拟穿孔机操作、台式钻床操作、钳工划线操作、慢走丝加工机床操作、快走丝机床操作。各功能模块是内嵌在各个操作内容中的。综合训练涵盖了图纸的选择、刀具的选择、工艺排序、加工前机床的清洁与保养、加工中电参数选择以及工件的装夹和找正等,完成任选形状的切割加工。

虚拟加工过程的数据实时反馈,可自动评价虚拟实训效果,便于学生自主学习加工过程。

     4.2电火花加工三维虚拟仿真实训系统

    

   5.检测中心系列

    5.1通用测量工具中心

涵盖普通机加工车间常用的多种计量器具,三维建模,高交互模拟操作,还可以参考检测样例学习使用方法和规范操作过程。游标类量具有普通游标卡尺、数显游标卡尺、表显游标卡尺、高度游标卡尺、万能角度尺等;螺旋测微类量具有普通外径千分尺、数显千分尺、表显千分尺、内径千分尺、螺纹千分尺等;水平仪包括箱式水平仪、框式水平仪、条式水平仪等;量规类包括内径塞规、螺纹量规等;表类量具有千分表、百分表、内径百分表等;还有内、外卡钳、钢板尺、塞尺、直角尺、标准方箱、三针式螺纹量具、量块、表面粗糙度样块等近三十种。

5.2 检测仪器

三维建模构建了十种检测量仪:三坐标测量仪、万能工具显微镜、圆度仪、轮廓仪、影像仪、精密测长仪、平面度检查仪、立式光学计、量块鉴定仪、直角尺鉴定仪等。有规定的操作方法和检测范围,软件采用任务引领方式教习操作,引导操作者按步骤完成某一工件的检测,后台记录操作过程和检测结果,误操作时会提出警示,操作完成系统会弹出对话框给出你所有的操作过程和测量结果,并给出评价。

     

 

 6.模具装配系列

6.1 模具拆装三维仿真虚拟软件

模具拆装三维虚拟仿真实训平台是为模具专业的学生提供一个三维、高仿真、高交互、全程参与的、可提供实时信息反馈和操作指导的虚拟仿真模拟操作平台。

本平台从模具装配图纸开始,首先熟悉图纸内容,了解装配关系,还可以调看该模具的装配顺序动画演示。学生可以在该平台上,利用虚拟工具,自由地虚拟装配出一套完整的模具。装配环境和零部件可以自由放大、缩小、平移、旋转零件及其组合,可自由选择工具,实现任意角度观察与安装,非常灵活和很强的真实感。

     6.2模具装配三维虚拟仿真实训平台软件

   

通过典型模具装配实例构建一完整的虚拟模具装配车间。登录后直接进入,车间划分四大区域:一、资料库查询区,查看项目任务,调用项目图纸,查看相关文档及调用视频动画资源。二、配件库区,自由选择项目任务中需要的工具、夹具、标准件、板料、刀具等所需任务物品组件。三、自由装配区,依据所选组件全自由对模具进行拆装,可自主选择先组装侧抽芯机构或者顶出机构。四、考评考核区,可通过理论测试练习模具钳工技能考评,也可通过操作记录反馈查找自己操作中的错误,优化自我的拆装工艺过程。

冲压模具5套(电极板冲孔模、连扳连续冲裁模、咖啡勺冲压连续模、06-ks型弯曲模、拉板拉伸模);注塑模具5套(SD卡盒、单分型面注射模、斜导柱侧向分型与抽芯注射模、定距导柱式双分型面注射模、斜滑块侧向分型与抽芯注射模)。

系统采用任务引领方式进行,全程跟踪记录并提供必要的提示,任务完成给出操作成绩。系统提供设置功能,可以自主设置操作时间、文字提示等。

6.3 三维仿真虚拟模具车间

三维仿真模具车间是采用虚拟现实技术构建的模具实习平台。依据实际工厂布局搭建模型,按实际加工过程完成交互,完整再现了模具车间的生产加工过程。系统采用模块化设计,将实训过程分为六个部分,包括认识车间,吊运操作,合模操作,翻模操作,装配工艺,装配操作。每个模块操作过程中配有操作提示和语音的讲解、评分和计时系统,使用者能够在顺利完成操作的同时,增强了学习的趣味性。

    7.虚拟库系列

     7.1 虚拟材料库

     7.2 虚拟刀具库

     7、3 虚拟工夹具库


    8.机电维修车间系列

    8.1 机床拆装三维虚拟仿真实训平台软件

    8.2 机床电器故障维修三维虚拟仿真实训平台软件

训练机电专业学生对数控机床、电控设备、电气电路进行故障的诊断,故障的处理方案、设备的基本拆装方法进行训练。本期主要开发了数控车床的内部结构故障的排故,电子仪器故障的诊断。下图是机床的运转透视图,方便学生观察机床运转时,易损部分产生损耗的原理。

故障诊断与排除

    9.平台与网络虚拟实验中心

 网络虚拟实验中心管理平台1.0

 与网络虚拟实验室配合使用,构建完整的网络虚拟实验中心。

·教师界面:批准进入虚拟实验室的学生(发送密码),设置完成的虚拟实验;发布实验学习任务,查看学生实验过程与结果、评判反馈虚拟实验,批改虚拟实验报告。

·学生界面:注册信息;选择虚拟实验项目,完成虚拟实验,查看实验过程信息,查看教师评判反馈信息,提交虚拟实验报告