数控机床培训系统基本要求

1、一、 虚拟数控机床培训系统基本要求应用方向模块构成性能特点站点数控机床虚拟加工 系统虚拟加工机床与控制系统：数控加工仿真系统提供车床、立式铣床，以及机床厂家的多种常用面板；控制系统有FANUC ，Siemens 、华中数控，广州数控等系统。灵活的毛坯设置：工件的毛坯可以进行尺寸的设置，以及多种材料的选择，如中空、六边形等，长工件还可设置顶针大小、尾座延伸量以及Z方向上的坐标等，不同的毛坯设置不同的装夹方式。丰富的刀具材料库：刀具可根据工件材料选择不同的合金牌号，来提高加工精度并延长刀具的的使用寿命。系统内数十种不同类型的刀具可供学员加工不同的工料。数控程序处理：能够通过 DNC 导入各种 CA

2、D/CAM 软件生成的数控程序， 例如Mastercam等，也可以导入手工编制的文本格式数控程序，还能够直接通过面板手工编辑、输入、输出数控程序。高精度测量：基于剖面图的铣工件自动测量和采用双游标卡尺的车工件智能测量。机床操作全仿真：系统可模拟真实的加工过程，包括冷却液、铁屑、加工声效等。加工测量：可对加工后的工件进行测量，可以进行再加工，达到精度要求。40数控机床机械原理系统机械原理工具备件丰富的机械结构：系统包括：加工中心的整机结构、主轴系统、工作台、和刀库结构。还包括斜床的车床结构、主轴箱、尾架、拖板和刀塔，数控平床的整机结构和主轴的内部结构，并可查看各零部件的名称。逼真的仿真效果：可以

3、通过爆炸图、动态工作原理演示、360度全方位机械结构展示。三维仿真机械原理演示：车床类型丰富：系统可演示加工中心、数控斜床和数控平床的工作原理。展示形式丰富：可全景演示、内部结构的透视、360度任意旋转、缩小、放大，全方位了解每个部件的机械工作原理。三维仿真教学安装、拆卸：教师可按秩序安装或拆卸加工中心、数控斜床和数控平床各类机床及内部部件，如整机拆卸、主轴拆卸、工作台拆卸等等。让学生完整了解真机操作过程，大大提高学员的实际动手的能力。学员实训演练：系统可以打乱安装及拆卸过程，让学员自己探索安装和拆卸的过程，考核学员的真实的技能，为学员上真机提供坚实的基础。考核系统：可以对学员安装和拆卸的每个

4、步骤进行评分，自动考核学员动手能力。40数控机床机电控制系统机电控制系统配件丰富的系统电路仿真：包含了FANUC ，Siemens 、华中数控，广州数控等系统，让学员全面了解各种电路的原理及故障维护。电路仿真教学：教师在系统内绘制各种类型的电路供学生学习电路原理。还可以根据原理图生成三维仿真电路装配图，让学员可以三维仿真接线。整机电路三维仿真：提供FANUC、Siemens、华中、广数等系统的整机电路原理图。动态形式展示电路原理，实时仿真电路的各种状态（含开关、电机、系统、通电状态等等），让学员可以真实地控制和了解电路的工作原理。实时互动仿真：学员可以直接通过仿真系统面板输入指令或按钮，对系统

5、的电路图进行关联操作和状态控制，学员通过仿真面板控制和学习电路的控制机制。三维仿真电柜装配：提供三维仿真的FANUC、Siemens、华中、广数等系统的电柜装配，学员可以根据电路原理图，装配一台仿真的电柜，包括在电柜面板上布置线槽、导轨、安装元器件等。让学员真正掌握真实的电柜部署。三维仿真电路接线：学员完成电柜装配后，还可以三维仿真电路接线，将电柜内的各个不同元器件用三维仿真线路接好，完成一个仿真电路，并可以自动验证接线的正确性。虚拟现实电路实验：学生可以在仿真的电柜中进行各种电路实验，如用万用表测量各种元器件的电压、电阻等数据，并可同步查看电路原理图，分析各种故障及原因，可以将仿真电柜与电路

6、原理图相互结合，提高学生理解能力。模拟故障仿真考核：教师可以在后台设置各种电器故障，考核学生的故障排除能力，学生使用仿真的万用表等工具，测量电路数据，分析和排查电路故障。教师可以对学生的故障排查进行打分，系统自动进行评分。40数控机床PCL故障诊断系统PCL故障诊断实时仿真系统电路：通过系统梯形图可以实时仿真机床的电路状态，通过仿真系统可以模拟监控整个机床的运行。梯形图编辑：可以新增、编辑、删除梯型图，全面仿真CNC梯形图，帮助学员掌握高阶系统维护知识。仿真故障设置：教师可以在后台设置各种机床故障点，系统梯形图可以实时反馈相关的信息和状态，通过相关信息判断机床的故障点。故障排除考试：学员可以通

7、过各种梯形图的反馈信息，排查系统故障，了解故障点，教师可以对学员操作进行考核。40管理后台系统管理后台帐号管理：1. 管理员帐号的设置。2. 教师帐号的创建和修改，学生帐号的创建和修改。3. 权限管理（权限管理是用来设定教师管理学生的权限）。考核题库管理：1增加、修改和删除课件。 2增加、修改、删除拆卸安装考核的模型和步骤。3增加、修改、删除接线连接考核的模型和接线逻辑。4增加、修改和删除虚拟实验考核的模型。5对考核的结果进行管理，为删除的考核结果提供回收站。系统管理：1. 对加工中心、数控斜床、数控平床、激光干涉仪、FANUC系统、Siemens系统、华中和广数系统的教学内容进行管理。2对加

8、工中心、数控斜床、数控平床的实训内容进行管理。3增加、修改、删除FANUC系统参数和系统面板。4三维场景编辑，可根据教学内容修改或编辑页面文字，图片或三维场景。二、软件技术指标：【技术参数、性能指标、功能指标】 （一）虚拟数控机床培训系统采用C+、PHP、Javascript等主流语言程序开发，最后全部通过打包加密后再利用编译程序进行系统优化，这样大大加快了系统整体运行速度。在建模方面系统采取的是市场主流的 ISA 为建模工具，其支持的数据库为：大型的关系型数据库，如：SQL Server, Oracel，MySQL等。本系统在运行过程中学员操作的3D动画的动作是通过TCP/IP 协议发送给服

9、务器端程序的，而该系统中的 TCP/IP 协议采取的是UDP 用户数据包模式，这样就保证了数据不会轻易的丢失与延迟。 （二）性能指标与功能指标：1.性能指标：(1) 3D数控机床模型及智能控制动画，实现智能虚拟互动随意拆装, 并能自动判断拆装操作的正确性；(2) 3D模型数据量小运行速度快(如一个加工中心包括所有零部件在内的逼真3D模型数据量小于1MB。)(3) 3D数控机床智能虚拟电路实验；(4) 3D数控机床智能虚拟故障排除； (5) 在虚拟数控机床培训系统中实现128位随机加密。(6)动态3D场景传送(7)动态场景渲染(8)分布式3D数据库自动分区平衡各数据库负荷技术(9)能够实现大量并

10、行用户快速下载(10)构建渲染动态3D场景确保用户与3D场景互动的即时性2. 功能指标：(1) 数控车床(包括平床身、斜床身) 及加工中心的机械结构展示(要求做到每一个机械部件(详细到每一个螺丝螺母)的3D模型能够互动显示其名称，并用3D动画直观演示数控机床内部机械结构原理及传动机制(如主轴内部机构的工作原理) 。包含数控机床机械结构及原理必须具有以下模块： 加工中心- 整机结构、主轴系统、工作台进给装置、刀库装置车床-整机结构、主轴箱、尾架、拖板、刀塔。(2) 系统能提供数控机床所有部件的拆卸、安装实验。对数控车床(包括平床身、斜床身) 及加工中心的机械拆卸、安装要求详细到每一个螺丝的拆装，

11、同时必须包含以下拆装模块： 加工中心- 整机结构、主轴系统、工作台进给装置、刀库装置车床-整机结构、主轴箱、尾架、拖板、刀塔。(3) FANUC、SIMENZ、广数、华中系统的电路原理及故障排除：提供所有电路元器件的可互动3D模型，每一个元器件都具有真实的属性，提供相关的电路图编辑绘制工具，所绘制的电路可存盘可重新编辑，并能根据所绘制的电路自动生成电柜接线装配图，供学生电路接线实验使用，而且对学生电路接线的结果进行自动验证其正确性，并输出验证结果报告。(4) 电路接线必须包括以下模块：伺服接线，刀架接线，面板接线，润滑接线，面板接线，冷却接线，系统接线，电机控制接线，主轴接线，照明接线，并提供

12、各类数控系统电路接线可能用到的所有线库以满足各种接线的需要。(5) 所有电路具有准确的属性，同时电路的状态可通过系统界面设置修改，老师可根据教学实验需要设置电路的状态或故障点，系统的梯形图能自动准确根据电路的状态作相应的显示。用户可通过系统操作面板输入相关指令改变电路逻辑并根据梯形图的状态变化分析判断排除系统故障。同时系统提供梯形图逻辑关系编辑输入工具，使得系统梯形图可根据需要扩展增加。(6) 系统提供逼真的3D万用表，用户可使用万用表对电路的任何各元器件或电路接线进行电路属性(电流、电压、电阻等) 的测量，用于电路故障判断与排除等。数控机床的电路故障状态可由老师通过后台编辑界面任意设置故障点，学生界面即可看到相应的故障现象，学生可根据电路图分析可能原因并利用万用表检测排除故障。(7) 实现可互动的3D激光干涉仪的结构工作原理、安装调试及数控机床的精度矫正操作步骤等。(8) 提供数控机床的拆卸、安装、故障排除及电路接线实验的考试题目编辑工具，并提