虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的應(yīng)用探究

武建

摘要：科學(xué)技術(shù)水平的提升使得各行各業(yè)發(fā)展迅速，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)逐漸完善，應(yīng)用水平越來(lái)越高。數(shù)控機(jī)床裝調(diào)以及維修的水平與虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用方法有關(guān)，也與數(shù)控機(jī)床整體結(jié)構(gòu)有關(guān)。本文主要介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的應(yīng)用與實(shí)踐，希望可以為相關(guān)人員提供參考。

關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù);數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修;應(yīng)用

引言

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在很多領(lǐng)域都得到了廣泛應(yīng)用，除了在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中應(yīng)用之外，在一些教學(xué)過(guò)程中教師也會(huì)采用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)幫助學(xué)生直觀地感受數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，增強(qiáng)教學(xué)質(zhì)量。實(shí)際的應(yīng)用中主要是通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)增強(qiáng)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修的水平，避免整個(gè)過(guò)程中出現(xiàn)錯(cuò)誤和缺漏。在教學(xué)中虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以為學(xué)生提供一定的操作空間，幫助他們逐一掌握數(shù)控機(jī)床的細(xì)節(jié)部分，增強(qiáng)學(xué)生的領(lǐng)悟能力。

1虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的實(shí)踐

1.1數(shù)控機(jī)床的三維模型

多媒體軟件在教學(xué)中應(yīng)用頻率高，在數(shù)控機(jī)床的裝調(diào)與維修教學(xué)中也經(jīng)常使用，主要有以下幾個(gè)方面：

（1）將數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)過(guò)程立體化、直觀化。

此項(xiàng)技術(shù)能夠向?qū)W生展示數(shù)控機(jī)床的具體結(jié)構(gòu)圖，并幫助學(xué)生觀察數(shù)控機(jī)床，加深學(xué)生對(duì)數(shù)控機(jī)床各個(gè)部件的影響。而相較于多媒體軟件教學(xué)手段，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)能夠更充分地展現(xiàn)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)，使其呈現(xiàn)出立體化、形象化特征，使得學(xué)生直觀地感受數(shù)控機(jī)床的內(nèi)部結(jié)構(gòu)。

（2）借助虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)形成三維模型搭建數(shù)控機(jī)床。

學(xué)生在觀察或者自己搭建的過(guò)程中可以清晰地了解數(shù)控機(jī)床各個(gè)零部件的名稱、作用以及尺寸和裝配方法。與此同時(shí)數(shù)控系統(tǒng)、電氣線路系統(tǒng)等資料也可以在這一過(guò)程中加以收集，那么針對(duì)數(shù)控機(jī)床的教學(xué)工作就會(huì)容易得多。學(xué)生在整個(gè)過(guò)程中能夠感受到強(qiáng)烈的參與感，而不是一味地吸收教師講解的理論知識(shí)。三維模型基礎(chǔ)上呈現(xiàn)出來(lái)的數(shù)控機(jī)床整體結(jié)構(gòu)若是想要更好地引導(dǎo)學(xué)生理解和體會(huì)，則需要將數(shù)控機(jī)床裝配體充分導(dǎo)進(jìn)三維動(dòng)畫渲染和制作軟件中。

1.2虛擬環(huán)境的搭建

搭建虛擬環(huán)境需要應(yīng)用unity3D開發(fā)引擎，如此便可以將數(shù)控機(jī)床的具體形態(tài)、具體表觀、功能動(dòng)態(tài)等充分結(jié)合在一起，通過(guò)教師的引導(dǎo)教學(xué)，在整個(gè)過(guò)程中實(shí)訓(xùn)車間、數(shù)控機(jī)床設(shè)備均可以以交互式的虛擬方式呈現(xiàn)出來(lái)。在實(shí)際的應(yīng)用過(guò)程中，三維動(dòng)畫渲染以及制作軟件的應(yīng)用頻率相對(duì)比較高，模型碰撞點(diǎn)以及接觸面都可以在相應(yīng)的部件上進(jìn)行設(shè)置。虛擬環(huán)境搭建之后學(xué)生的直觀感受增強(qiáng)，數(shù)控機(jī)床的工作原理會(huì)編寫腳本的程序控制對(duì)象，這樣一來(lái)動(dòng)作會(huì)自動(dòng)發(fā)出，虛擬環(huán)境建立起來(lái)之后可以使學(xué)生深入理解數(shù)控機(jī)床。

2虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的應(yīng)用途徑

2.1提高虛擬環(huán)境中數(shù)控機(jī)床的裝配與調(diào)試水平

之所以在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與機(jī)維修中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)，主要是因?yàn)楹芏鄬W(xué)校缺乏充足的實(shí)訓(xùn)室，或者數(shù)控機(jī)床數(shù)量不足，或者數(shù)控機(jī)床缺少相應(yīng)的零部件，無(wú)法保證教學(xué)的質(zhì)量。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)解決了數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)困難的問(wèn)題，在教學(xué)過(guò)程中教師應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)設(shè)置數(shù)控機(jī)床的裝配與調(diào)試教學(xué)計(jì)劃需要從以下幾個(gè)方面著手：

（1）具體的部件、工具的設(shè)置。

學(xué)生在虛擬的環(huán)境下完成數(shù)控機(jī)床的裝配與調(diào)試，使得他們?cè)谕瓿闪搜b配與調(diào)試之后還能夠進(jìn)一步地檢測(cè)數(shù)控機(jī)床的精確度。

（2）融合多媒體教學(xué)手段于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用中。

此種方法可以使得數(shù)控機(jī)床的裝配與調(diào)試方法、步驟以及具體的細(xì)節(jié)一一地展現(xiàn)在學(xué)生眼前，完成技術(shù)指導(dǎo)工作。數(shù)控機(jī)床的裝調(diào)與維修重要的就是實(shí)踐操作，應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以更好地控制傳統(tǒng)教學(xué)過(guò)程中的漏洞和問(wèn)題，為學(xué)生提供反復(fù)實(shí)踐操作的機(jī)會(huì)，使得他們可以按照所學(xué)的知識(shí)針對(duì)數(shù)控機(jī)床進(jìn)行拆裝，直觀地認(rèn)識(shí)數(shù)控機(jī)床的整體結(jié)構(gòu)、裝配步驟。此外在數(shù)控機(jī)床的裝調(diào)與維修中應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)可以降低數(shù)控機(jī)床零部件的損壞率，還可以保證學(xué)生的參與性。

2.2提高數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修的課堂教學(xué)水平

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修中的應(yīng)用解決了傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)的問(wèn)題，為學(xué)生呈現(xiàn)出直觀真實(shí)的數(shù)控機(jī)床內(nèi)部結(jié)構(gòu)以及各個(gè)零部件的裝配關(guān)系，學(xué)生的整體積極性會(huì)有所提升。數(shù)控機(jī)床的內(nèi)整體功能部件，甚至數(shù)控機(jī)床的工作原理都可以完全地呈現(xiàn)出來(lái)，學(xué)生對(duì)于數(shù)控機(jī)床的理解會(huì)更加深入。

（1）構(gòu)建交互式學(xué)習(xí)目標(biāo)

虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)應(yīng)用與數(shù)控機(jī)床的裝調(diào)與維修教學(xué)中，實(shí)現(xiàn)的是交互式學(xué)習(xí)目標(biāo)，借助單位動(dòng)畫以及三維模型呈現(xiàn)出生動(dòng)形象的教學(xué)課堂，為學(xué)生提供裝配與調(diào)試的機(jī)會(huì)。學(xué)生利用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)提供的功能信息，可以逐步地完成數(shù)控機(jī)床的拆裝、檢測(cè)，整個(gè)操作過(guò)程的銜接度高，學(xué)生的知識(shí)面會(huì)有所拓展，對(duì)于他們到實(shí)際的數(shù)控機(jī)床上操作具有重要意義。

（2）促進(jìn)學(xué)生腦海中形成清晰的畫面

數(shù)控機(jī)床的裝調(diào)與維修細(xì)節(jié)眾多，涉及數(shù)控機(jī)床各個(gè)內(nèi)部件，在教學(xué)過(guò)程中學(xué)生在教師的詳細(xì)指導(dǎo)下了解了數(shù)控機(jī)床的零部件，對(duì)他們各自所在的位置有了把握，以及各個(gè)零部件的功能作用有了印象，如此一來(lái)他們?cè)跀?shù)控機(jī)床上真正操作的時(shí)候，腦海中就有了清晰的畫面，對(duì)于提高他們的裝調(diào)與維修水平也具有積極作用。隨著現(xiàn)在科學(xué)技術(shù)的發(fā)展和進(jìn)步，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)水平本身及其應(yīng)用水平都有所提升，可以在教學(xué)中加以推廣。

3結(jié)束語(yǔ)

隨著社會(huì)經(jīng)濟(jì)水平的提升，科技飛速發(fā)展，很多學(xué)校在教學(xué)過(guò)程中都會(huì)采用智能化、虛擬化以及數(shù)字化的教學(xué)手段。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)作為數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)中應(yīng)用頻率較高的技術(shù)，可以改變傳統(tǒng)數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修教學(xué)課堂的氛圍，幫助學(xué)生建立起直觀的學(xué)習(xí)環(huán)境，提高教師的教學(xué)質(zhì)量，充分地將數(shù)控機(jī)床裝調(diào)與維修過(guò)程以圖像、圖形的信息顯示出來(lái)。