虚拟仿真技术与中职数控课程的结合

因我国机械制造行业发展迅猛，数控加工技术成了行业发展的主流，所以各大企业工厂对数控加工相关的技术人才有着大量需求。为此，大部分中职学校机械类专业都开设了数控课程，数控加工技术成了中职机械类专业学生的必备专业素质之一[3]。与传统的机械基础课程相比，数控课程具有很强的实践性，学生无法在教师的凭空讲授下获得技能的进步，只有通过实际操作才能掌握数控加工的知识。然而对于刚刚步入数控课程的中职学校机械类专业的学生而言，教学初期直接进行实际操作，必然会导致人员和资源的大量浪费，甚至还具有一定的危险性。对此，教师可以将虚拟仿真技术与中职数控课程相结合，形成全新的教学方法来改善传统数控课程教学的不足[4]。

虚拟仿真技术又称虚拟现实技术，是一个用仿真系统模拟真实环境的技术，它可以打破以往的二维平面图像，创造出虚拟仿真的三维空间，使得人们在虚拟系统内能自如地操纵由真实环境设计出来的物体。随着科技的迅猛发展，本技术已应用于工业生产、医学影像、教育教学等生产生活的诸多领域中。近几年来，在中等职业教育的教学中也引入了虚拟仿真技术，不仅可以为学生提供新的教学手段，优化教学方法，而且可以弥补传统教学中的不足，给中职学校教学带来新的体验。为使虚拟仿真技术与中职机械类专业的数控课程有效结合，产生良好的教学效果，应该满足以下几点要求：

1．仿真程度要高

仿真程度的高低要考虑两个方面的因素：首先是判断仿真加工是否与真实加工情况相同，包括与实际工件尺寸、走刀路径、数控切削操作过程、控制面板显示内容、工件切削效果等方面的符合程度。其次是查看仿真加工的精度，包括虚拟仿真系统中数控机床在完成换刀、进给、主轴旋转、退刀等动作时的运动精度以及虚拟仿真系统中所加工出工件的尺寸精度。

2．仿真的功能要完善

虚拟数控仿真系统应该拥有和真实数控系统相同的功能，例如控制面板的基本操作、数控代码的输入、数控代码的编译、数控代码的分析、数控机床换刀、机床主轴进给、完整的切削流程等多方面功能，实践中要做到与真实加工情况相差无几，避免遗漏。

3．三维效果要逼真

在注重数控切削加工和仿真功能的同时，还要注重三维视觉效果上的仿真。虚拟仿真系统最主要的特点之一就是沉浸性强，确保用户在系统中拥有较为真实的体验。三维效果的体现主要取决于三维立体的构建，通过在硬件系统上建立相应的三维软件，根据软件中一定的程序指令生成立体的三维效果，这不仅需要硬件系统具有较高的质量，还需要软件系统拥有良好的融合程度，以方便用户对虚拟数控机床进行控制和对加工过程进行观察。