吴贵强++朱彬彬

[摘 要]线切割是模具制造教学中常用的特种加工设备，在技校的模具专业教学中存在一定的数量局限，一定程度影响了教学。线切割虚拟实验室有助于提高学习的效率和节约成本，同时在安全操作和教学考核上体现出了较多的优势，突破传统的教学方法，具有一定的可靠性。

[关键词]UG软件 线切割 虚拟教学 模型

中图分类号：TG580.66 文献标识码：A 文章编号：1009-914X（2016）03-0246-02

引言

近年来，随着中国经济的发展，模具行业也得到了空前的发展。由于模具行业的发展，模具制造的人才急剧增加，各技工院校也纷纷开办了自己的模具专业，开始大量招收模具制造专业的学员。但是由于模具制造是一个复杂的过程，需要使用到的设备也相对较多，常常出现设备不够用，再加上技工类院校的学生的在能力相对较差，如何进行安全有效、低成本、高效率的有效教学，培养出合格且适应能力强的学生，摆在了各个技工类院校模具教学部门的面前。

线切割是模具制造教学中常用的特种加工设备，在技校的模具专业教学中存在一定的局限和难度。线切割虚拟实验室有助于提高学习的效率和节约成本，同时在安全操作和教学考核上体现出了较多的优势，突破传统的教学方法，具有一定的可靠性。线切割虚拟实验室的开发主要包括两个方面：一是模型的制作设计；一是虚拟平台的程序编写。

一、线切割虚拟实训室的构建

虚拟仿真技术的应用主要是可以构建虚拟实训室，通过计算机虚拟网络达到培训的目的。线切割虚拟实训室主要包括虚拟的实训室场景，虚拟的机床设备，虚拟的仿真演示，联网仿真考核等部分构成。构建虚拟实训室的一般步骤为：

1、虚拟场景设计

一个逼真的虚拟现实效果是由逼真的场景、加上各种声光等元素构成。建立一个逼真的虚拟现实环境需要进行全面的设计，让该场景无限接近于现实事物。实训室的虚拟环境设计方法是先进行场景草图的绘制，再提出场景设计的方案。线切割实训室的布局主要是考虑到操作的合理性，方便性，布局方案设计如下：

2、虚拟机床设备建模

根据前面我们场景设计，第二阶段要进行虚拟机床设备的建模。建模要完全参考市场现有的各种主流产品进行建模，以体现产品的多样性和真实性。本次我们建模基于UG软件进行设备的建模。通过各零件的建模，然后通过装配，最终完成场景中的各个机床设备的模型创建，效果如下图：

3、虚拟仿真演示设计

针对线切割机床设备的建模完成后，就需要对我们平常教学中用到的机床机床动作进行设计，使得在计算机上操行时能够获得和现实教学中一样的机械动作和反馈动作。考虑到教学中的任务实施内容，设计仿真演示的动作有（表1）：

4、考核设计

除了要能够进行操作，还要有考核系统与之配套，以保证虚拟仿真训练的效果得到巩固。考核的设计可以分为：课堂考核、月末考核及期末考核三部分。考核的内容上不易设置过多，以避免考核者产生烦躁心理，减弱考核的效果。

二、虚拟程序平台的编写

一个完整的虚拟实训室，除了有逼真的三维模型，还需要具备强大的操作性。这里采用VIRTOOLS虚拟现实软件对实训室虚拟模型进行编程，可使该场景获得模拟真实操作的功能。

VIRTOOLS虚拟现实软件使用的模型格式为.CMO。因此经过UG软件设计好的模型要经过转换才能够使用。这里我们经常将UG建好的模型到处为IGES格式，并导入到3DMAX软件中，通过安装在3DMAX软件上的VIRTOOLS转换软件，最终将模型的格式转化为.CMO格式。

通过VIRTOOLS 软件进行角色、动作等的设置，完成虚拟仿真软件的设计，最后进行适当的美化，打包成最后的成品，如图3所示。

三、总结

虚拟仿真技术应用于模具教学具有可探讨性，通过借助虚拟仿真技术，同时结合常规的现场实践加工教学，能够更好地取得操作的实效性。在节约资本、提高培训教学效果上有很大的提高，开发出虚拟线切割实训室是一个值得尝试的解决办法。UG是出色的参数化设计软件，VIRTOOLS则是一款相对简单的虚拟现实软件，通过UG建模与VIRTOOLS编写虚拟仿真程序将是一个新的创新。开发出线切割虚拟实训室，通过计算机联网教学，能够有效解决机床设备欠缺、操作安全、节约材料的实际问题，是常规实训教学的一个有效补充。

参考文献

[1] 袁宗杰，邓爱国.？数控仿真技术实用教程[M].北京：清华大学出版社，2007.

[2] 李金国，张国庆，何向华.？模具专业虚拟仿真实训探讨.期刊论文-职业教育研究2011（9）.

[3] 李小琳.虚拟现实技术运用干教学之探讨[J].教育技术研究，2004（03）：56-60.