虚拟现实技术在数控机床装调与维修中的应用探究

武建

摘要：科学技术水平的提升使得各行各业发展迅速，虚拟现实技术逐渐完善，应用水平越来越高。数控机床装调以及维修的水平与虚拟现实技术的应用方法有关，也与数控机床整体结构有关。本文主要介绍了虚拟现实技术在数控机床装调与维修中的应用与实践，希望可以为相关人员提供参考。

关键词：虚拟现实技术;数控机床装调与维修;应用

引言

虚拟现实技术在很多领域都得到了广泛应用，除了在数控机床装调与维修中应用之外，在一些教学过程中教师也会采用虚拟现实技术帮助学生直观地感受数控机床的结构，增强教学质量。实际的应用中主要是通过虚拟现实技术增强数控机床装调与维修的水平，避免整个过程中出现错误和缺漏。在教学中虚拟现实技术可以为学生提供一定的操作空间，帮助他们逐一掌握数控机床的细节部分，增强学生的领悟能力。

1虚拟现实技术在数控机床装调与维修中的实践

1.1数控机床的三维模型

多媒体软件在教学中应用频率高，在数控机床的装调与维修教学中也经常使用，主要有以下几个方面：

（1）将数控机床装调与维修教学过程立体化、直观化。

此项技术能够向学生展示数控机床的具体结构图，并帮助学生观察数控机床，加深学生对数控机床各个部件的影响。而相较于多媒体软件教学手段，虚拟现实技术能够更充分地展现数控机床的结构，使其呈现出立体化、形象化特征，使得学生直观地感受数控机床的内部结构。

（2）借助虚拟现实技术形成三维模型搭建数控机床。

学生在观察或者自己搭建的过程中可以清晰地了解数控机床各个零部件的名称、作用以及尺寸和装配方法。与此同时数控系统、电气线路系统等资料也可以在这一过程中加以收集，那么针对数控机床的教学工作就会容易得多。学生在整个过程中能够感受到强烈的参与感，而不是一味地吸收教师讲解的理论知识。三维模型基础上呈现出来的数控机床整体结构若是想要更好地引导学生理解和体会，则需要将数控机床装配体充分导进三维动画渲染和制作软件中。

1.2虚拟环境的搭建

搭建虚拟环境需要应用unity3D开发引擎，如此便可以将数控机床的具体形态、具体表观、功能动态等充分结合在一起，通过教师的引导教学，在整个过程中实训车间、数控机床设备均可以以交互式的虚拟方式呈现出来。在实际的应用过程中，三维动画渲染以及制作软件的应用频率相对比较高，模型碰撞点以及接触面都可以在相应的部件上进行设置。虚拟环境搭建之后学生的直观感受增强，数控机床的工作原理会编写脚本的程序控制对象，这样一来动作会自动发出，虚拟环境建立起来之后可以使学生深入理解数控机床。

2虚拟现实技术在数控机床装调与维修中的应用途径

2.1提高虚拟环境中数控机床的装配与调试水平

之所以在数控机床装调与机维修中应用虚拟现实技术，主要是因为很多学校缺乏充足的实训室，或者数控机床数量不足，或者数控机床缺少相应的零部件，无法保证教学的质量。虚拟现实技术解决了数控机床装调与维修教学困难的问题，在教学过程中教师应用虚拟现实技术设置数控机床的装配与调试教学计划需要从以下几个方面着手：

（1）具体的部件、工具的设置。

学生在虚拟的环境下完成数控机床的装配与调试，使得他们在完成了装配与调试之后还能够进一步地检测数控机床的精确度。

（2）融合多媒体教学手段于虚拟现实技术的应用中。

此种方法可以使得数控机床的装配与调试方法、步骤以及具体的细节一一地展现在学生眼前，完成技术指导工作。数控机床的装调与维修重要的就是实践操作，应用虚拟现实技术可以更好地控制传统教学过程中的漏洞和问题，为学生提供反复实践操作的机会，使得他们可以按照所学的知识针对数控机床进行拆装，直观地认识数控机床的整体结构、装配步骤。此外在数控机床的装调与维修中应用虚拟现实技术可以降低数控机床零部件的损坏率，还可以保证学生的参与性。

2.2提高数控机床装调与维修的课堂教学水平

虚拟现实技术在数控机床装调与维修中的应用解决了传统数控机床装调与维修教学的问题，为学生呈现出直观真实的数控机床内部结构以及各个零部件的装配关系，学生的整体积极性会有所提升。数控机床的内整体功能部件，甚至数控机床的工作原理都可以完全地呈现出来，学生对于数控机床的理解会更加深入。

（1）构建交互式学习目标

虚拟现实技术应用与数控机床的装调与维修教学中，实现的是交互式学习目标，借助单位动画以及三维模型呈现出生动形象的教学课堂，为学生提供装配与调试的机会。学生利用虚拟现实技术提供的功能信息，可以逐步地完成数控机床的拆装、检测，整个操作过程的衔接度高，学生的知识面会有所拓展，对于他们到实际的数控机床上操作具有重要意义。

（2）促进学生脑海中形成清晰的画面

数控机床的装调与维修细节众多，涉及数控机床各个内部件，在教学过程中学生在教师的详细指导下了解了数控机床的零部件，对他们各自所在的位置有了把握，以及各个零部件的功能作用有了印象，如此一来他们在数控机床上真正操作的时候，脑海中就有了清晰的画面，对于提高他们的装调与维修水平也具有积极作用。随着现在科学技术的发展和进步，虚拟现实技术水平本身及其应用水平都有所提升，可以在教学中加以推广。

3结束语

随着社会经济水平的提升，科技飞速发展，很多学校在教学过程中都会采用智能化、虚拟化以及数字化的教学手段。虚拟现实技术作为数控机床装调与维修教学中应用频率较高的技术，可以改变传统数控机床装调与维修教学课堂的氛围，帮助学生建立起直观的学习环境，提高教师的教學质量，充分地将数控机床装调与维修过程以图像、图形的信息显示出来。