武漢理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心楊萍鄭衛(wèi)剛
摘要：講述了冬慶MNC-C01線切割機(jī)床應(yīng)用虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)加工一個(gè)實(shí)訓(xùn)教學(xué)零件盆栽小花，通過(guò)虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在教學(xué)中的應(yīng)用，使界面交互，虛擬現(xiàn)實(shí)交互。結(jié)合虛擬現(xiàn)實(shí)硬軟件設(shè)備，提供了交互的基礎(chǔ)，開(kāi)發(fā)沉浸感，呈現(xiàn)了一種新的教學(xué)模式，提高了學(xué)生學(xué)習(xí)興趣及教學(xué)的效率，克服了傳統(tǒng)教學(xué)枯燥無(wú)味的缺點(diǎn)。
關(guān)鍵詞：虛擬現(xiàn)實(shí)；線切割機(jī)床；教學(xué)；
1.引言
為了適應(yīng)現(xiàn)代大學(xué)工程實(shí)訓(xùn)中心的實(shí)訓(xùn)教學(xué)發(fā)展。武漢理工大學(xué)工程訓(xùn)練中心2000年后引進(jìn)了教學(xué)設(shè)備冬慶MNC-C01線切割機(jī)床，主要用于特種加工實(shí)訓(xùn)。讓學(xué)生了解：線切割加工是數(shù)控電火花線切割加工的簡(jiǎn)稱，是特種加工的一個(gè)早期分支。特種加工指那些不屬于傳統(tǒng)加工工藝范疇的加工方法,它不同于使用刀具、磨具等直接利用機(jī)械能切除多余材料的傳統(tǒng)加工方法，在國(guó)際上被稱為21世紀(jì)的技術(shù)。下面就詳細(xì)介紹實(shí)訓(xùn)一例盆栽花卉的虛擬與現(xiàn)實(shí)。
2.現(xiàn)實(shí)技術(shù)之一手繪盆栽花卉
準(zhǔn)備一張圖紙由學(xué)生手繪設(shè)計(jì)一個(gè)盆栽花卉圖紙，設(shè)計(jì)圖紙照片見(jiàn)圖一。
圖1 手繪盆栽花卉照片
3.虛擬技術(shù)之一編程
1） 單擊“全繪編程”，進(jìn)入繪圖頁(yè)面。
2） 單擊“繪直線”按鈕；選擇“直線，終點(diǎn)”。
3） 輸入坐標(biāo)（10，0），按Enter鍵；輸入坐標(biāo)（18，0），按Enter鍵；輸入坐標(biāo)（21，10），按Enter鍵；輸入坐標(biāo)（15，10），按Enter鍵；輸入坐標(biāo)（29，18），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
4）
5） 單擊“繪圓弧”按鈕，選擇“弧，終點(diǎn)，弧長(zhǎng)”按鈕。
6） 按提示，輸入終點(diǎn)（15，15），弧長(zhǎng)L=15,逆弧（>0），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
7） 單擊“繪直線”按鈕；選擇“直線，終點(diǎn)”。
8） 輸入坐標(biāo)（15，22），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
9） 單擊“繪圓弧”按鈕，選擇“弧，終點(diǎn)，弧長(zhǎng)”按鈕。
10） 按提示，輸入終點(diǎn)（19，30），弧長(zhǎng)L=20.35,逆弧（>0），按Enter鍵；輸入終點(diǎn)（9，30），弧長(zhǎng)L=15.71,逆弧（>0），按Enter鍵；輸入終點(diǎn)（13，22），弧長(zhǎng)L=20.35,逆弧（>0），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
11） 單擊“繪直線”按鈕；選擇“直線，終點(diǎn)”。
12） 輸入坐標(biāo)（13，15），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
13） 單擊“繪圓弧”按鈕，選擇“弧，終點(diǎn)，弧長(zhǎng)”按鈕。
14） 按提示，輸入終點(diǎn)（-1，18），弧長(zhǎng)L=15,逆弧（>0），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
15） 單擊“繪直線”按鈕；選擇“直線，終點(diǎn)”。
16） 輸入坐標(biāo)（13，10），按Enter鍵；輸入坐標(biāo)（7，10），按Enter鍵；輸入坐標(biāo)（10，0），按Enter鍵；按Esc鍵退出，再單擊“退出”返回主頁(yè)面。
17） 此時(shí)，圖形編譯完成。
4.虛擬技術(shù)之二生成3B式代碼加工單
線切割機(jī)床加工單順序如下：
1） 編程完成后，對(duì)工件進(jìn)行加工；編輯完成后的顯示屏照片見(jiàn)圖二。
圖2 編輯完成后冬慶MNC-C01線切割機(jī)床顯示屏照片
2） 生成3B式代碼加工單
3） 繼而進(jìn)行3B加工單存盤(pán)
4） 然后輸入存盤(pán)名稱
5） 再進(jìn)行加工
6） 進(jìn)行讀盤(pán),讀盤(pán)顯示屏照片見(jiàn)圖三所示。
圖3.冬慶MNC-C01線切割讀盤(pán)過(guò)程中顯示屏照片
7） 選取3B式程序
圖4 冬慶MNC-C01線切割3B式程序顯示屏照片
8） 找到所需加工的存盤(pán)
9） 進(jìn)行切割
10） 最后得到成品
5.現(xiàn)實(shí)技術(shù)之二實(shí)物加工
可以看到線切割機(jī)床進(jìn)行實(shí)物加工全過(guò)程，非常快捷方便。最后實(shí)物照片見(jiàn)圖五。
圖5 加工后的盆栽小花實(shí)物照片
6.結(jié)語(yǔ)
線切割加工方法最大的特點(diǎn)是對(duì)加工的材料性質(zhì)無(wú)要求。原則上對(duì)導(dǎo)電材料均可加工。對(duì)超硬材料如淬火鋼、硬質(zhì)合金鋼；對(duì)韌性材料，如各種不銹鋼、耐熱合金鋼；對(duì)脆性材料如磁鋼，對(duì)不易裝夾具的薄壁零件，對(duì)復(fù)雜形成的零件等只需編出程序，均可方便地加工出理想的工件。其用途非常廣泛：加工各種精密模具、加工各種盤(pán)形零件、加工各種精密零件及樣板等切割特殊材料。如果學(xué)生實(shí)訓(xùn)采用鉗工加工是非常難的，費(fèi)時(shí)費(fèi)力，而且質(zhì)量也無(wú)法保證，通過(guò)線切割加工實(shí)訓(xùn)，學(xué)生可以體會(huì)到線切割的虛擬現(xiàn)實(shí)。
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