【摘 要】
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虚拟仿真(Virtual Reality)是运用计算机技术来模拟现实环境,创建一个可体验虚拟世界的计算机系统,能模拟现实世界和创造构想的世界。使用者通过视觉、听觉、感官等与虚拟世
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虚拟仿真(Virtual Reality)是运用计算机技术来模拟现实环境,创建一个可体验虚拟世界的计算机系统,能模拟现实世界和创造构想的世界。使用者通过视觉、听觉、感官等与虚拟世界交互。传统的教学模式中,PPT、Flash等展示的教学资料有限,教师难以凭借语言对结构较复杂的零件表述清楚,学生普遍存在缺乏互动性、学习积极性差等现象。针对以上问题,本文基于Unity3D虚拟仿真技术对汽车发动机典型零件的加工工艺虚拟仿真系统进行开发,改变传统静态教学模式,增强教学直观性与互动性,激发使用者学习兴趣,提高学习效率。首先,利用Unity3D开发引擎软件UGUI界面开发功能结合C#计算机语言,以奥迪V6汽车发动机曲轴和气缸体为研究对象,运用模块设计的思想对加工工艺虚拟仿真系统进行开发。该系统可实现理论知识学习功能、加工过程动态仿真演示功能、知识检测功能。其次,利用SolidWorks三维软件对奥迪V6汽车发动机曲轴和气缸体毛坯及加工刀具进行建模。针对其结构特点及性能,基于车铣复合加工技术及高速铣削技术分别对曲轴和气缸体进行机械加工工艺规程制定。根据编制的工艺规程,结合3DSMAX软件布尔及粒子特效等功能对曲轴和气缸体毛坯进行机加工艺过程动态仿真。最后,通过3DMAX渲染功能增强曲轴和气缸体机加工艺过程的生动性和直观性,并将其加工工艺虚拟仿真过程以Unity3D支持的格式嵌入开发系统中,再结合C#计算机语言完成对加工过程动态仿真播放、暂停等效果控制,以实现曲轴和气缸体机加工艺过程动态仿真演示的效果。汽车发动机典型零件的加工工艺虚拟仿真系统最终以浏览器的形式发布并连接数据库。学生通过系统理论知识模块、工艺仿真模块及知识检测模块能够了解曲轴和气缸体相关理论知识和加工过程,增强对曲轴和气缸体加工工艺的认识与理解,掌握不同机床和刀具的使用情况,并对掌握的理论知识进行测试。另外,本系统不受时间和场地的限制,使用者通过互联网可以反复多次对软件系统进行使用,提高学习效率,从而实现规模化实训。
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