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数控车床拆装虚拟仿真实验
发布部门:  发布时间: 2017-07-25  浏览次数: 709

实验项目名称:

数控车床拆装虚拟仿真实验

项目介绍:

课程性质及背景:本课程为使机械制造及其自动化专业和车辆工程专业学生能深刻理解伺服进给系统代替普通机床的进给系统,并可以通过主轴调速系统实现主轴自动变速。电动机可以直接连接主轴和滚珠丝杠,齿轮、轴类零件、轴承的数量大为减少,同时掌握虚拟现实装配的核心功能。 

课程特点及必要性:1、可重复性强,零件拆装顺序等操作可模拟真实实验场景;2、整合虚拟现实技术与网络教学平台,打破时间、地域限制。

项目目的:

1、通过实验,了解数控机床机械组成部分零件及结构组成;

2、通过实验,掌握数控机床结构设计特点,各部件之间的装配关系,以及精度调整结构;

面向理论课程:

机械制造基础、机械设计、机械原理、机构设计

面向专业:

机械设计制造及其自动化、车辆工程、热能、建环、化工、食工

仪器硬件设备及软件环境:

数控车床,位置跟踪装置,虚拟现实软件平台

实验项目功能及效果:

实验内容或任务:

1、将已建立的三维实体模型转换成OSG文件;

2、创建虚拟现实场景,调用OSG文件;

3、通用程序中修改拆装规则(比如某螺栓不拆,箱盖拿不下来;轴系不拆,齿轮拆不出来等规则),实现虚拟装拆。

项目功能:

数控车床虚拟拆解和虚拟装配及在线判断系统,主要是通过数控车床的虚拟拆装、虚拟装配及在线判断让学生了解数控车床的结构特点,掌握机床零部件的精度要求、工艺要求和装配要求,使学生把机械设计、机械原理、机械制造技术基础等课程所学的知识通过实物的拆解,学会理论知识在实践中的综合应用。数控车床虚拟拆装系统由实验预习、虚拟拆卸、虚拟装配和实验测试4个模块组成。

(1)实验预习模块

实验预习模块主要是了解机床结构。机床结构划分为:主轴箱、刀架、托板、丝杠、尾架、机床附件六个部分。

实验要求:通过虚拟拆装系统,了解机床每一个零部件的名称。对六个部分中的组件逐一分析其作用。

图18-1  数控车床虚拟拆装系统

实验步骤:按照系统提示操作,参照零件库仔细观察和分析各个部件的构成。①主轴箱:观察分析一轴、二轴、三轴、四轴的组成;②刀架:了解刀架的结构特点和各个零件的名称;③托板:了解托板的结构和各个零件的名称及尺寸精度要求。④丝杠:了解丝杠的结构和丝杠的特点;⑤尾架:尾架的结构和各个零件的名称及锁紧方式;⑥机床附件:了解机床附件的作用。

注释:鼠标右键点击按住可以360°观看零件结构。滑动滑轮可以放大和缩小观看视角。

图18-2  数控车床虚拟拆装系统预习模块

(2)虚拟拆卸模块

通过主轴箱、刀架、托板、丝杠、尾架、机床附件六个部分的爆炸图,了解各个零件在该部件中的位置,根据拆装说明掌握拆装方法及使用的工具。

实验步骤:对应一轴、二轴、三轴、四轴、刀架、托板、丝杠、尾架和机床附件的拆装说明,掌握拆装方法和使用的工具。

图18-3  数控车床虚拟拆装系统虚拟拆卸模块

(3)虚拟装配模块

通过主轴箱、刀架、托板、丝杠、尾架、机床附件六个部分的拆装动画,了解各个零件装配顺序、装配的方法,掌握关键零件装配精度和工艺要求及在线判断的方法。

图18-4  数控车床虚拟拆装系统虚拟装配模块

(4)实验测试模块

实验测试模块:①预习后的测试题。②在线判断测试题。③实验结束后的测试题。

图18-5  数控车床虚拟拆装系统实验测试模块

项目效果:

该虚拟仿真实验满足实验教学大纲中《典型机电产品构造实习》课程中的数控车床虚拟拆装实验要求。本课件已经放到校园网上,使在校学生能通过校园网虚拟操作,采用这种虚实结合的教学方式,极大的增强了学生学习的自由度和灵活性。提高了教学效率。该软件立体感强,颜色搭配合理,展示清楚、灵活,对于机构复杂,重叠的机器采用这种方法展示,很好的解决了复杂机构讲解难,空间摆位不好形容的难题,使学生有了直观的感性认识,了解整体结构和各零件的功能,掌握数控车床零、部件的拆装顺序。基于校园网的数控车床虚拟拆装实验教学软件实现了资源共享,有效的提高了教学效果和教学范围。



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