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【摘 要】随着我国经济的飞速发展以及社会主义现代化建设的逐步完善，我国的制造业得到了迅猛发展，制造设备也从过去的手动操作形式转化为了智能化、系统化、数控化和网络化相集成的发展模式。虚拟数控技术作为这一发展模式的重要内容，具有较为先进的特征，是新兴学科的代表技术。本文就以虚拟数控技术的发展应用情况为依据，简单阐述一下如何将其有效应用到工程训练之中，建立虚拟数控操作实验室，完善相关设备，并采用先进方法实施授课，提升学生的专业水平和综合素质，培养学生的动手能力，使其更好的参与市场竞争。
【关键词】虚拟数控技术；工程训练；实践应用；有效对策
进入21世纪以来，社会经济迅猛发展，我国的现代化技术、制造业水平不断提高。面对我国加入世界贸易组织的新形势，市场竞争异常严峻，国家制造水平受到了社会各界的广泛关注。虚拟数控技术是制造业的新兴学科，具有较强的技术水平和发展空间，各大高校对该专业的重视度也越来越高。但是据调查显示，我国目前各院校毕业的数控专业大学生的就业率较低，市场上的招聘信息却较多，两者似乎出现了一种矛盾现象。究其原因，主要在于技术教学存在较大的限制，虚拟数控技术得不到有效的推广。其实，该技术具有广泛的应用前景，它能够为学生提供一个逼真的环境模拟场景，让使用者仿佛置身于一个真实的环境氛围之中，掌握了解实际作业的全过程。针对这样的现象，我国各大高校一定要建立虚拟数控技术操作实训基地，将现代化技术与实践操作相结合，提高学生的实际动手能力，坚持创新发展，从而更好的满足社会用人标准，将科学技术运用到实践之中。
一、虚拟数控技术含义、内容以及关键技术
所谓的虚拟数控技术主要是指利用最先进的计算机设备，对数控设备的真实环境进行模拟和仿真的手段。在具体操作过程中它以计算机的仿真和数控加工技术为基础，是CAD、CAM、计算机图形学、并行工程、网络技术、人工智能、多煤体等技术集于一体的新方法，在数控虚拟条件下对数控设备进行全面的加工利用，具有极强的技术水准。虚拟数控技术主要包括两大方面，即虚拟加工环境和虚拟加工过程，虚拟加工环境包含的内容如下图所示，在机床虚拟操作界面能够利用如VB、VC等的计算机编程语言实现，也可以利用三维造型软件进行建模。虚拟加工过程的主要内容也在图中有具体说明，程序编译模块提供了一个程序输入和编辑的接口便于加工者使用，通过这些功能，该模块可以实施轨迹模拟，然后通过设备将具体数据显示在面板之上，达到仿真模拟的应用，并检测NC程序是否正确。
虚拟数控系统总体构架图
虚拟数控关键技术主要包括两类。一是三维实体建模技术，实体建模是用简单的几何图形构建出一个较为复杂的实体，然后将其在图形设备上进行输出。在仿真过程中则要去除多余材料，利用布尔运算更新毛坯体模型的进程，从而最终得到被加工零件的实体。视相离散建模法是将工件与刀具离散为Z-buffer结构，按照平行的透视原理实现视线的一一对应，找到精准的对应关系后对几何数据进行修改。其二，图像动态仿真技术。它是指利用计算机可视化技术与动画手段对动态图形实施加工的过程，它的优点在于仿真效果好，具有真实感，能够实现试切加工的检验效果，通过相应的处理计算方法看清产品的最终形象。
二、虚拟数控技术在工程训练中的有效应用
在上述内容中，我们已经清晰直观的看到了我国虚拟数控技术涉及到的复杂内容以及技术的多样性，并且了解了虚拟数控技术在工程训练中的重要作用，以及它的优势特征。为了将这些优点发挥到最大，各大院校一定要做好技术培训工作，将该技术与工程训练相结合，提高学生的动手能力，从而加强人才建设。
（一）建立虛拟数控技术操作实验室，规划工程训练模块
数控技术是虚拟数控技术操作实验的关键手段，也是制造自动化技术的重要组成部分之一，它在具体运用过程中要以现代化设备、计算机等的有机结合为基础。各大高校想要培养具备较好综合素质的学生，一定要建立操作实验室，加大资金投入数量，引进现代化设备设施。与此同时，教师想要帮助学生更好的掌握虚拟数控操作技术，还应该对课程进行整合规划，规划工程学习的各个模块，结合不同课程的特点分层次开展教学，并通过openGL技术对机床、刀具、工件等进行造型，让学生自行选择加工。
（二）虚拟数控技术在工程训练中的具体应用
虚拟数控技术是一门对技术要求、能力要求、环境要求、设备要求都较高的新学科，对学生的理论知识扎实程度和动手能力、操作水平都有很高的要求，该技术的使用并不是一个简单的过程。想要充分挖掘学生的潜力，就应该将虚拟数控技术真正融入工程训练之中，调动学生的学习积极性，解决课程枯燥的问题，从而培养实用型的社会人才。学生要根据所掌握的实践经验，在虚拟的环境下开展操作，独立完成各模块的加工和设计工作，并利用网络将其传输到数控机床之中，然后结合数据的真实情况实施检验、对比和处理。为了做到虚拟数控技术与工程训练的有机结合，教师可以做一些与生活有关的实践开展对学生的教学。例如，教师可以让学生利用虚拟数控技术制作鼠标设计图，运用图形编辑功能对图形进行绘制，然后进行刀具轨迹处理工作，生成加工代码，并利用传输介质传送数据，达到加工的目的。
（三）提高教师的教学专业技术
教师是教育教学的主导者，他们的教学质量和教学能力直接关系到学生的学习情况，是影响教学的主要方面。各大高校在开展虚拟数控技术应用的同时，要做好教师选拔工作，选用具备良好操作能力的教师开展授课，帮助他们明确工程训练和实践的重要意义，然后将两者有机结合在一起，并坚持实施“引进来与走出去”并存的发展战略，切实做好工程训练工作。
（四）运用信息技术促进工程训练可持续发展
可持续发展是虚拟数控技术未来发展的新方向，众所周知，学科之间具有极强的联系性，将制造业先进技术与多学科相结合是保证其不被社会所淘汰的基础。因此，将信息技术应用到教学中也就显得尤为重要。具体而言，教师可以将虚拟数控技术实践教学=内容发布到网络上，让学生自由的进行观看，解决受到时间限制的问题，打造网络教育平台。另外，利用信息化技术手段，还可以加强教师与学生的交流，通过网络这一平台开展探究合作，及时的将问题反馈给老师，并通过网络创设新的教学模式，为学生提供生动的教学氛围。
结束语
总而言之，在社会主义现代化建设逐步完善的大背景下，我国的制造业得到了迅猛发展，以往的数控技术已经无法适应社会发展的新要求。在这样的大背景下，我国一定要研发新型的虚拟数控技术，结合制造业发展的现状开展教学，在实际教学中将虚拟数控技术与工程训练实际紧密结合在一起，提高技术的实践性能和操作水平。在此基础上，学生还要掌握与虚拟数量技术有关的关键技术和内容，学校要建立实训基地，加大资金投入数量，实行模块化教学，将其与生活相连，从而激发学生的学校热情，真正提高他们的动手操作技能，做好实训教学工作。
参考文献：
[1]赵春晖，张宝枚，张晓宏，孙健.浅谈虚拟数控技术在工程训练中的应用[J].科技信息，2009，27：92+77.
[2]郭铁桥，闫迎志.虚拟数控技术的应用研究[J].机床电器，2007，05：5-7.
[3]徐开芸，汪木兰，左健民，朱晓春.虚拟数控技术在多媒体CAI系统中的应用[J].机械设计与制造，2008，02：139-141.
[4]朱立达，朱春霞，蔡光起.虚拟数控技术在车削加工过程中的研究[A].中国电子学会电子机械工程分会、中国电子学会微波分会结构工艺专委会.2006年全国电子机械和微波结构工艺学术会议论文集[C].中国电子学会电子机械工程分会、中国电子学会微波分会结构工艺专委会：，2006：4.
[5]于兆勤，徐大敏，吴秀梅，郭钟宁.面向工程训练的虚拟数控系统[J].中国现代教育装备，2006，03：14-15.
[6]袁莎.虚拟数控加工系统的研究与开发[D].武汉理工大学，2009.
【关键词】虚拟数控技术；工程训练；实践应用；有效对策
进入21世纪以来，社会经济迅猛发展，我国的现代化技术、制造业水平不断提高。面对我国加入世界贸易组织的新形势，市场竞争异常严峻，国家制造水平受到了社会各界的广泛关注。虚拟数控技术是制造业的新兴学科，具有较强的技术水平和发展空间，各大高校对该专业的重视度也越来越高。但是据调查显示，我国目前各院校毕业的数控专业大学生的就业率较低，市场上的招聘信息却较多，两者似乎出现了一种矛盾现象。究其原因，主要在于技术教学存在较大的限制，虚拟数控技术得不到有效的推广。其实，该技术具有广泛的应用前景，它能够为学生提供一个逼真的环境模拟场景，让使用者仿佛置身于一个真实的环境氛围之中，掌握了解实际作业的全过程。针对这样的现象，我国各大高校一定要建立虚拟数控技术操作实训基地，将现代化技术与实践操作相结合，提高学生的实际动手能力，坚持创新发展，从而更好的满足社会用人标准，将科学技术运用到实践之中。
一、虚拟数控技术含义、内容以及关键技术
所谓的虚拟数控技术主要是指利用最先进的计算机设备，对数控设备的真实环境进行模拟和仿真的手段。在具体操作过程中它以计算机的仿真和数控加工技术为基础，是CAD、CAM、计算机图形学、并行工程、网络技术、人工智能、多煤体等技术集于一体的新方法，在数控虚拟条件下对数控设备进行全面的加工利用，具有极强的技术水准。虚拟数控技术主要包括两大方面，即虚拟加工环境和虚拟加工过程，虚拟加工环境包含的内容如下图所示，在机床虚拟操作界面能够利用如VB、VC等的计算机编程语言实现，也可以利用三维造型软件进行建模。虚拟加工过程的主要内容也在图中有具体说明，程序编译模块提供了一个程序输入和编辑的接口便于加工者使用，通过这些功能，该模块可以实施轨迹模拟，然后通过设备将具体数据显示在面板之上，达到仿真模拟的应用，并检测NC程序是否正确。
虚拟数控系统总体构架图
虚拟数控关键技术主要包括两类。一是三维实体建模技术，实体建模是用简单的几何图形构建出一个较为复杂的实体，然后将其在图形设备上进行输出。在仿真过程中则要去除多余材料，利用布尔运算更新毛坯体模型的进程，从而最终得到被加工零件的实体。视相离散建模法是将工件与刀具离散为Z-buffer结构，按照平行的透视原理实现视线的一一对应，找到精准的对应关系后对几何数据进行修改。其二，图像动态仿真技术。它是指利用计算机可视化技术与动画手段对动态图形实施加工的过程，它的优点在于仿真效果好，具有真实感，能够实现试切加工的检验效果，通过相应的处理计算方法看清产品的最终形象。
二、虚拟数控技术在工程训练中的有效应用
在上述内容中，我们已经清晰直观的看到了我国虚拟数控技术涉及到的复杂内容以及技术的多样性，并且了解了虚拟数控技术在工程训练中的重要作用，以及它的优势特征。为了将这些优点发挥到最大，各大院校一定要做好技术培训工作，将该技术与工程训练相结合，提高学生的动手能力，从而加强人才建设。
（一）建立虛拟数控技术操作实验室，规划工程训练模块
数控技术是虚拟数控技术操作实验的关键手段，也是制造自动化技术的重要组成部分之一，它在具体运用过程中要以现代化设备、计算机等的有机结合为基础。各大高校想要培养具备较好综合素质的学生，一定要建立操作实验室，加大资金投入数量，引进现代化设备设施。与此同时，教师想要帮助学生更好的掌握虚拟数控操作技术，还应该对课程进行整合规划，规划工程学习的各个模块，结合不同课程的特点分层次开展教学，并通过openGL技术对机床、刀具、工件等进行造型，让学生自行选择加工。
（二）虚拟数控技术在工程训练中的具体应用
虚拟数控技术是一门对技术要求、能力要求、环境要求、设备要求都较高的新学科，对学生的理论知识扎实程度和动手能力、操作水平都有很高的要求，该技术的使用并不是一个简单的过程。想要充分挖掘学生的潜力，就应该将虚拟数控技术真正融入工程训练之中，调动学生的学习积极性，解决课程枯燥的问题，从而培养实用型的社会人才。学生要根据所掌握的实践经验，在虚拟的环境下开展操作，独立完成各模块的加工和设计工作，并利用网络将其传输到数控机床之中，然后结合数据的真实情况实施检验、对比和处理。为了做到虚拟数控技术与工程训练的有机结合，教师可以做一些与生活有关的实践开展对学生的教学。例如，教师可以让学生利用虚拟数控技术制作鼠标设计图，运用图形编辑功能对图形进行绘制，然后进行刀具轨迹处理工作，生成加工代码，并利用传输介质传送数据，达到加工的目的。
（三）提高教师的教学专业技术
教师是教育教学的主导者，他们的教学质量和教学能力直接关系到学生的学习情况，是影响教学的主要方面。各大高校在开展虚拟数控技术应用的同时，要做好教师选拔工作，选用具备良好操作能力的教师开展授课，帮助他们明确工程训练和实践的重要意义，然后将两者有机结合在一起，并坚持实施“引进来与走出去”并存的发展战略，切实做好工程训练工作。
（四）运用信息技术促进工程训练可持续发展
可持续发展是虚拟数控技术未来发展的新方向，众所周知，学科之间具有极强的联系性，将制造业先进技术与多学科相结合是保证其不被社会所淘汰的基础。因此，将信息技术应用到教学中也就显得尤为重要。具体而言，教师可以将虚拟数控技术实践教学=内容发布到网络上，让学生自由的进行观看，解决受到时间限制的问题，打造网络教育平台。另外，利用信息化技术手段，还可以加强教师与学生的交流，通过网络这一平台开展探究合作，及时的将问题反馈给老师，并通过网络创设新的教学模式，为学生提供生动的教学氛围。
结束语
总而言之，在社会主义现代化建设逐步完善的大背景下，我国的制造业得到了迅猛发展，以往的数控技术已经无法适应社会发展的新要求。在这样的大背景下，我国一定要研发新型的虚拟数控技术，结合制造业发展的现状开展教学，在实际教学中将虚拟数控技术与工程训练实际紧密结合在一起，提高技术的实践性能和操作水平。在此基础上，学生还要掌握与虚拟数量技术有关的关键技术和内容，学校要建立实训基地，加大资金投入数量，实行模块化教学，将其与生活相连，从而激发学生的学校热情，真正提高他们的动手操作技能，做好实训教学工作。
参考文献：
[1]赵春晖，张宝枚，张晓宏，孙健.浅谈虚拟数控技术在工程训练中的应用[J].科技信息，2009，27：92+77.
[2]郭铁桥，闫迎志.虚拟数控技术的应用研究[J].机床电器，2007，05：5-7.
[3]徐开芸，汪木兰，左健民，朱晓春.虚拟数控技术在多媒体CAI系统中的应用[J].机械设计与制造，2008，02：139-141.
[4]朱立达，朱春霞，蔡光起.虚拟数控技术在车削加工过程中的研究[A].中国电子学会电子机械工程分会、中国电子学会微波分会结构工艺专委会.2006年全国电子机械和微波结构工艺学术会议论文集[C].中国电子学会电子机械工程分会、中国电子学会微波分会结构工艺专委会：，2006：4.
[5]于兆勤，徐大敏，吴秀梅，郭钟宁.面向工程训练的虚拟数控系统[J].中国现代教育装备，2006，03：14-15.
[6]袁莎.虚拟数控加工系统的研究与开发[D].武汉理工大学，2009.