Al包荷澤學院機電虛擬仿真項目-機電虛擬仿真系統(tǒng)方案

虛擬仿真實驗教學管理與共享平臺建設

序設備名

技術(shù)指標及相關要求單位數(shù)量

號稱

VR云平臺包括VR虛擬化管理系統(tǒng)、VR云渲染管理系統(tǒng)、

VR云平臺資源管理模塊、VR云服務器、虛擬仿真實驗教

學中心門戶網(wǎng)站、配套云平臺版虛擬仿真實驗教學項目

庫，為校內(nèi)外師生提供線上的虛擬仿真資源教學使用及

管理服務。通過虛擬化管理配置及云渲染等功能實現(xiàn)VR

資源加載速度快、在線流暢使用、無需卜.載插件、支持手

機、電腦、VR眼鏡在線場景使用。

一、VR虛擬化管理系統(tǒng)

虛擬仿

1.系統(tǒng)支持單機版軟件的虛擬化部署與分發(fā)，將C/S

真實驗

型桌面級虛擬仿真實驗教學系統(tǒng)無縫轉(zhuǎn)為支持B/S型使

教學管

1.1用。套1

理與共

2.本次為基礎建設，系統(tǒng)并發(fā)數(shù)40個，支持后續(xù)根

享VR云

據(jù)需要彈性伸縮擴容升級并發(fā)數(shù)。

平臺

3.資源監(jiān)控中可以查看服務器IP,對使用過程中的

CPU/GPU使用率、型號，及內(nèi)存使用率進行監(jiān)控，查看網(wǎng)

絡的上行和下行速率，以及對磁盤內(nèi)存使用率進行監(jiān)捽.

4.支持設置系統(tǒng)的配置參數(shù)，如系統(tǒng)授權(quán)方式、無操

作時限，他系統(tǒng)訪問憑證等。支持無操作超時斷開功能。

5.支持接入管理：管理第三方鏈接的使用權(quán)限。

6.支持用戶管理：后臺添加/編輯/刪除用戶。

7.支持應用管理，支持選擇應用啟動時是否是離屏渲染

模式，集群部署情況下，選擇應用同步時是否是添加應

用就立即同步。

8.可對上線資源提供可靠的加密保護，避免資源被下載

盜用。

二、VR云渲染管理系統(tǒng)

1.支持軟件在云端服務器完成渲染，保障低配置終端設

備流暢運行仿真資源，支持終端操作系統(tǒng)包括Windows、

Linux>MacOSsIOS、Androido

2.支持終端瀏覽器訪問登錄使用，無需下載任何插件或

者應用。瀏覽器包括Chrome、火狐、Safari、360極速、

Edge、QQ瀏覽器、搜狗、Opera,支持在微信中直接打開

使用。

3.可設置當前應用的最大并發(fā)數(shù)?？稍O置是否開啟離屏渲

染模式，集群部署情況下，選擇應用同步時可設置是否

是添加應用就立即同步。選擇使用接口二次開發(fā)時，可設

置是否允許附加額外參數(shù)。

4.可設置初始化鼠標模式：初始化鼠標模式分為鎖定模式

和非鎖定模式，鎖定模式即鼠標鎖定在畫面中，不可以

點擊應用畫面以為的內(nèi)容。非鎖定模式即鼠標可以點擊畫

面以外的內(nèi)容。

5.窗口初始化方式設置：進入應用時客戶端窗口初始大

小可以按原始大小、盡量填充（保持寬高比）、完全填充

容器（裁剪）等多種方式顯示：

6.支持多分辨率，最高可支持4；

7.具有多碼率調(diào)節(jié)功能，針對桌面級3D資源：2M?

8Mbps；針對VR類資源：20M?100Mbps。

8.具有中心管理功能：

（1）支持高可用部署，支持大規(guī)模高并發(fā)場景

（2）支持渲染集群節(jié)點動態(tài)調(diào)節(jié)、故障節(jié)點自動下線

（3）支持應用集中管理自動分發(fā)

（4）支持冷熱數(shù)據(jù)分類管理

三、VR云平臺資源管理模塊

云平臺專屬系統(tǒng)，包含用戶管理、資源管理、成績管理、

VR+云課堂（直播）等功能，支持教師在線直播教學及學

生自主在線學習。

1.課堂教學功能

（1）資料欄目：支持教學課件（PPT）、碎片化VR教學

知識點、仿真實訓軟件、教學視頻上傳管理及使用

（2）在線直播欄目：教師可使用“VR+云課堂”或自主選

擇直播平臺進行在線教學。

（3）教學PPT+碎片化VR教學知識點授課：支持教師下

載教學課件（PPT）進行授課，PPT可隨時打開鏈接的線

上的VR知識點資源進行演示互動,

（4）仿真實訓演示授課：支持教師使用云平臺的仿真實

訓資源，進行互動操作，演示授課。

（5）教學視頻學習：支持上傳高校教師使用VR資源進行

課堂授課的慕課視頻。

2.實訓教學功能

（1）資源欄目：支持仿真實訓軟件上傳管理及使用。

（2）服務方式：學生使用虛擬仿真實訓軟件，完成相應

工種的實操訓練及考核，平臺自動評定成績，教師可自

主導出成績。

3.教學監(jiān)管功能

云平臺應為學校提供管理員、教師、學生三級管理功

能，并分配相應權(quán)限。

學生：登錄使用所有資源，查看個人成績。

教師：登錄使用所有資源，查看及導出相應班級的學生

成績、使用次數(shù)等。

管理員：登錄使用所有資源，查看及導出所有班級的學生

成績、使用次數(shù)等。

4、云平臺具有學習測試題添加功能，教師可以針對VR云

平臺上的虛擬仿真教學資源內(nèi)容自主添加測試題，學生

完成資源學習及考核后，平臺自動評定成績，教師可自

主導出成績。

5.配套零編程VR資源快速轉(zhuǎn)換工具

可視化設計制作，所做即所得，無需編寫代碼。平臺不采

用藍圖形式，不用考慮數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)等編程術(shù)語。系統(tǒng)可完成

場景漫游、設備展示、交互實驗等多種功能的開發(fā)設計，

包括場景管理、導入資源、菜單內(nèi)容、模型相關、功能設

置、菜單綁定、運行場景、發(fā)布等功能模塊。支持運行場

景及發(fā)布管理：運行場景模塊，用戶可以對開發(fā)的內(nèi)容

進行運行測試。系統(tǒng)支持多平臺發(fā)布，包括發(fā)布安卓手機

版、PC網(wǎng)頁版、PC單機版、白板版（VR黑板普通觸控/3D

立體版）。無編程VR快速開發(fā)工具滿足大學生創(chuàng)新比賽

的平臺需求，提供證明材料。供應商應以一個減速器模型

為例，演示零編程VR資源快速轉(zhuǎn)換工具開發(fā)過程以及現(xiàn)

場播放提前錄制的實景錄像文件，展示“減速器”發(fā)布的

文件在VR“黑板”上運行的效果，支持多點觸控操作、

支持普通/立體一鍵切換，立體狀態(tài)下，模型以重影顯

示，佩戴主動立體眼鏡可以看到立體效果，然后手機現(xiàn)

場登錄VR云平臺展示己上云的該減速器資源，評委根據(jù)

符合情況評分，不演示者不得分

四、其他：

1.提供VR云平臺的院校單位用戶服務案例，提供案例網(wǎng)

址及截圖證明。

2.手機現(xiàn)場聯(lián)網(wǎng)登錄正在應用的VR云平臺網(wǎng)址，展示VR

云平臺功能以及自有的各學科三維交互資源（非

wcbgl/wcbplayer等網(wǎng)頁版）。

2.手機現(xiàn)場聯(lián)網(wǎng)登錄正在應用的VR云平臺網(wǎng)址，展示VR

云平臺功能以及自有的各學科三維交互資源（非

webgl/webplayer等網(wǎng)頁版）。

1.VR云服務器

CPU:服務器專用CPU,2.3GHz18核心36線程,2塊;

主板：服務器主板，PCI板3.0*16通x4,支持DDR42400,

sata接口xlO

內(nèi)存：ECC內(nèi)存16GDDR4外頻2400REG內(nèi)存4條;

固態(tài)：企業(yè)級SSD800G,4塊；

機箱：4U機箱;

電源：額定功率1650W電源；

顯卡：專業(yè)顯卡4塊，CUDA核心1792個，顯存類型

GDDR5,顯存容量8GB,顯存位寬256bit,最大分辨率

5120X2880、PCIExpress3.016X接口，4XDisplayPort

接口、電源接口6pin+8pin、3DAPIDirectX12.支持HDCP

1.2VR云服最大功就105W、其支持最多16屏輸出。

務器

2.虛擬機系統(tǒng)

通過虛擬化管理配置及云渲染等功能實現(xiàn)VR資源加載速

度快、在線流暢使用、無需下載插件、支持在線場景多人

使用，穩(wěn)定運行。

3.交換機一臺

8口全千兆網(wǎng)管型企業(yè)級交換機

4.路由器一臺

2100M路由器無線5G智能雙頻全千兆

5.線材

超六類屏蔽網(wǎng)線

6.安裝調(diào)試服務

6、安裝調(diào)試服務

學校專屬虛擬仿真實驗教學中心門戶網(wǎng)站分為中心門戶

網(wǎng)站和后臺管理系統(tǒng)。其中虛擬實驗中心門戶網(wǎng)站包括暫

定中心介紹、實驗教學、學習自測、成果展示、資料庫、

答疑區(qū)、新聞中心和資源搜索等模塊，具體可根據(jù)中心業(yè)

虛擬仿

務情況定制調(diào)整。后臺管理系統(tǒng)包括信息發(fā)布，數(shù)據(jù)收集

真實驗

分析?，互動交流，成績評定、實驗教學管理、成果展示管

1.3教學中套1

理、公告管理和系統(tǒng)管理等子系統(tǒng)。后臺管理系統(tǒng)，可對

心門戶

整個平臺的信息進行維護操作。有用戶身份管理、認證和

網(wǎng)站

計費管理系統(tǒng)，提供用戶認證和權(quán)限等級識別；具有網(wǎng)絡

防病毒、信息過濾和入侵檢測功能，實現(xiàn)網(wǎng)絡的安全運

行、管理和維護。

（一）針對虛擬仿真實驗教學管理與共享平臺提供適配

VR云平臺的虛擬仿真實驗教學項目庫，項目庫資源以單

機形式通過VR云平臺實現(xiàn)遠程共享，需支持多終端登陸

使用，包括PC.手機、VR黑板、平板電腦等，需支持軟件

在云端服務器完成渲染，保障低配置設備流暢運行虛擬

配套云仿真軟件，需支持瀏覽器訪問登錄使用，無需下載任何

平臺版插件或者應用，需對上線資源提供可靠的加密保護，避

虛擬仿免資源被下載盜用。

1.4真實驗（二）項目庫資源包括：套1

教學項1.車床三箱拆裝虛擬仿真實驗

目庫2.鉗工虛擬仿真實驗

3.手工電弧焊虛擬仿真實驗

4.氣焊與氣割虛擬仿真實驗

5.熱處理虛擬仿真實驗

6.銃削虛擬仿真實驗

7.磨削虛擬仿真實驗

8.滾齒機虛擬仿真實驗

9.數(shù)控車削虛擬仿真實驗

10.鍛造虛擬仿真實驗

11.軸類零件綜合加工虛擬仿真實驗

12套.類零件綜合加工虛擬仿真實驗

13.箱體類零件綜合加工虛擬仿真實驗

14模.具拆裝及應用虛擬仿真實驗

15.車削虛擬仿真實驗

16.電火花線切割虛擬仿真實驗

17.塑料成型虛擬仿真實驗

18立.式加工中心虛擬仿真實驗

19.激光加工虛擬仿真實驗

20.精密測量虛擬仿真實驗

21.沖壓工藝與模具設計虛擬仿真實驗

22.PLC虛擬仿真教學系統(tǒng)

23.微控制器虛擬仿真教學系統(tǒng)

24.電子線路基礎虛擬仿真教學系統(tǒng)

25.電氣控制系統(tǒng)安裝與調(diào)試虛擬仿真教學系統(tǒng)

26.電工電子技術(shù)虛擬仿真教學系統(tǒng)

27.快速成型虛擬仿真實驗

28工.業(yè)機器人虛擬仿真實驗

(三)車床三箱拆裝虛擬仿真實驗

(1)該實驗系統(tǒng)采用虛擬仿真技術(shù)，提供與真實實驗高

度相似的實驗室及主要設備環(huán)境，要求真實、逼真還原實

驗設備，包括：CA6140普通車床，典型實驗操作、實驗

過程與現(xiàn)象動態(tài)仿真等。實驗系統(tǒng)重點突出交互性、趣味

性，并通過逼真的實驗現(xiàn)象與結(jié)果反饋，克服在本科教

學過程中難以僅通過語言形象描述的問題。

(2)主軸箱拆裝

1)一軸拆裝

拆卸

根據(jù)語音文字提示，從工具箱中選擇內(nèi)六角扳手f點擊

取下主軸端蓋f點擊取下車床掛輪箱防護罩門f從工具

箱中選擇一字螺絲刀f點擊取下皮帶防護罩f點擊取下

帶輪f從工具箱中選擇內(nèi)六角扳手，拆卸內(nèi)六角螺釘f

從工具箱中選擇沖頭和錘子，拆I軸的螺帽f從工具箱

中選擇拔銷器，拔出軸承座和帶輪f從工具箱中選擇內(nèi)

六角扳手，取出螺釘f從工具箱中選擇拔銷器，拔出軸

承座，繼續(xù)取出結(jié)合子f從工具箱中選擇沖頭和錘子，

取下支點銷和搖桿f取下平鍵f從工具箱中選擇卡簧鉗，

拆下I軸右端卡簧一從工具箱中選擇銅棒和錘子，依次

取下軸承、擋圈和齒輪一取下另一端隔套和正轉(zhuǎn)齒輪一從

工具箱中選擇十字螺絲刀，取下一組摩擦片定位板，取

下摩擦片一拆下另一組摩擦片定位板，取下摩擦片一從

工具箱中選擇一字螺絲刀，拆至連接銷孔露出一從工具

箱中選擇沖頭和錘子，沖出連接銷一取出拉桿一取下調(diào)

整螺母、彈簧定位銷、滑套，拆卸結(jié)束。

裝配

學生從工作臺中，依次選擇相應零件、從工具欄中選擇相

對應的設備，系統(tǒng)以三維動畫的形式自動模擬安裝狀態(tài)。

主要安裝步驟包括：滑套、拉桿、連接銷、左右摩擦片、

正轉(zhuǎn)摩擦片、定位板、正轉(zhuǎn)防松墊片、螺釘、反轉(zhuǎn)摩擦片、

定位板、反轉(zhuǎn)防松墊片、螺釘、反轉(zhuǎn)齒輪組件、反轉(zhuǎn)端兩

軸承擋圈、軸承、卡簧、搖桿、支點銷、平鍵、正轉(zhuǎn)齒輪

組件、正轉(zhuǎn)兩軸承擋圈、結(jié)合子、右端軸承、內(nèi)六角螺釘、

皮帶輪、螺帽、皮帶、皮帶輪防護罩、皮帶輪防護罩門、

主軸端蓋、螺釘。

2）主軸拆裝

拆卸

根據(jù)語音文字提示，從工具箱中依次選擇內(nèi)六角扳手、錘

子、銅棒，卸下鎖緊盤、主軸箱左端蓋板、右端蓋軸承蓋

螺釘、蓋板及前軸承蓋、錐形密封套f從工具箱中選擇卡

黃鉗，將兩個軸用彈性擋圈移出擋圈槽f從工具箱中選

擇錘子、硬枕木，依次取出推力球軸承、軸用彈性擋圈、

小齒輪、軸承、滑移齒輪、軸用彈性擋圈、大齒輪、隔套、

主軸連同右端軸承組件f拆卸右端軸承組件，拆卸結(jié)束。

裝配

學生從工作臺中，依次選擇相應零件、從工具欄中選擇相

對應的設備，系統(tǒng)以三維動畫的形式自動模擬安裝狀態(tài)。

主要安裝步驟包括：主軸右端軸承組件、軸用彈性擋圈、

蓋板、錐形密封套、前軸承蓋、主軸鎖緊盤。

（3）溜板箱拆裝

拆卸

根據(jù)語音文字提示，從工具箱中選擇錘子、沖頭，敲出絲

杠、圓錐銷一從工具箱中選擇拔銷器，取出定位銷一從工

具箱中選擇內(nèi)六角扳手，擰下緊固螺釘一取下后支架一

取下絲杠一取下光杠一從工具欄中選擇一字螺絲刀，擰

松操縱江左端手柄、緊固螺釘一取下操縱杠一從工具欄中

選擇十字螺絲刀，拆下大拖板上電動機開關一從工具欄

中選擇叉車、硬枕木，支撐設備—從工具欄中選擇拔銷

冷，取出大拖板和定位銷一從工具欄中選擇內(nèi)六角扳手，

擰出緊固螺釘一拆下快速電機的電線一從工具欄中選擇

一字螺絲刀，拆下開合螺母限位螺釘一取下塞鐵一取下

開合螺母一從工具欄中選擇一字螺絲刀，取下手輪緊固

螺釘與墊片、手輪一從工具欄中選擇內(nèi)六角扳手，取下緊

固螺釘，取下刻度盤座與刻度盤一從工具欄中選擇錘子、

沖頭，取下圓錐銷一從工具欄中選擇錘子、銅棒，取出半

圓鍵、齒輪軸、齒輪，拆卸完成。

裝配

學生從工作臺中，依次選擇相應零件、從工具欄中選擇相

對應的設備，系統(tǒng)以三維動畫的形式自動模擬安裝狀態(tài)。

主要安裝步驟包括：齒輪軸、大齒輪、半圓鍵、小齒輪、

圓錐銷、刻度座組合件、螺釘、手輪、墊片、開合螺母、

塞鐵、上限位螺釘、主電機開關、操縱杠、左端定位圈、

左端操縱手柄、右面定位圈的緊定螺釘、絲杠、圓錐銷、

光杠、圓錐銷、后支架、定位銷、緊固螺釘。

(4)進給箱拆裝

拆卸

根據(jù)語音文字提示，擰松惰輪軸一取下開口墊片一拆下

惰輪一擰松螺釘一取下開口墊片一取下掛輪一擰出固緊

螺母，投下掛輪支承板，取下情輪軸和螺母一從工具箱

中選擇拔銷器，取出定位銷一從工具箱中選擇內(nèi)六角扳

手，取下螺釘一移出進給箱一拆除前蓋一拆除后蓋，拆

卸結(jié)束。

裝配

學生從工作臺中，依次選擇相應零件、從工具欄中選擇相

對應的設備，系統(tǒng)以三維動畫的形式自動模擬安裝狀態(tài)。

主要安裝步驟包括：后蓋、前蓋、螺釘、定位銷、支承板、

掛輪、開口墊片、掛輪軸螺釘、惰輪、惰輪軸。

(四)鉗工虛擬仿真實驗

1.基本知識

在二維虛擬車間內(nèi)，用戶可以自由行走觀察

實訓目的：文字展示及語音講解

安全技術(shù)要求：三維動畫展示講解

鉗工設備及量具

(1)鉗工設備：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同

時語音講解及文字展示，包括鉗工臺、臺虎鉗、砂輪機。

(2)測量工具：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同

時語音講解及文字展示，包括鋼直尺、直角尺、游標卡尺、

千分尺、百分表、量規(guī)和塞規(guī)、內(nèi)外卡鉗、萬能角度尺。

2.基本操作

劃線

(1)劃線工具：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同

時語音講解及文字展示，包括劃線平板、V型鐵、千斤頂、

劃針與劃線盤、劃規(guī)、樣沖、高度尺。

(2)劃線實例：三維模型動態(tài)演示劃線過程，用戶調(diào)整

角度自由觀察，同時語音講解。包括平面劃線、立體劃線。

(3)注意事項：語音講解及文字展示

鋸削

(1)鋸削工具：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同

時語音講解及文字展示，包括可調(diào)式鋸弓、固定式鋸弓、

鋼鋸條,

(2)工件的夾持：三維人物角色及模型動態(tài)演示夾持操

作方法，用戶可調(diào)整角度自由觀察，問時語音講解。

(3)鋸削操作要領：三維人物角色及模型動態(tài)演示鋸削

操作方法，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

(4)鋸削方法：三維人物角色及模型動態(tài)演示不同工件

的鋸削方法，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

包括鋸削棒料、鋸削管子、鋸削薄板料。

(5)注意事項：語音講解及文字展示。

鏗削

(1)鎂削工具

鋰刀介紹：語音講解及文字展示。

鋰齒和挫紋：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同時

語音講解及文字展示，包括單紋神刀、雙紋鋰刀。

鏗刀的殂細規(guī)格：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同

時語音講解及文字展示，包括粗錘刀、細鏗刀、光鏗刀。

鋰刀的剖面形狀：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，

同時語音講解及文字展示，包括平鏗、方鏗、三角鏗、半

圓鏗、圓鋰。

鏗刀的尺寸規(guī)格：語音講解及文字展示。

（2）工件的夾持

三維模型動態(tài)演示不同工件的夾持過程，用戶可調(diào)整角

度自由觀察，同時語音講解。包括一般情況工件、面積較

大薄形零件、特殊幾何形狀的工件、薄片工件的大面加工、

己加工表面的夾持方法。

（3）鋰削操作要領：三維人物角色及模型動態(tài)演示鋰削

操作要領，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

（4）鋰削方法：三維人物角色及模型動態(tài)演示不同工件

的鋸削方法，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

包括平面鏗（順向鏗、交叉鏗、推鏗法）、鏗凸圓弧面（順

向滾鏗法、橫向鏗法）、鏗凹圓弧面、鏗球面。

（5）注意事項：語音講解及文字展示。

鉆孔、擴孔、較孔

（1）孔加工工具：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，

同時語音講解及文字展示；內(nèi)嵌三維小動畫展示設備結(jié)構(gòu)

組成及應用特點。包括臺式鉆、立式鉆床、搖臂鉆床、麻

花鉆

（2）鉆孔操作與注意事項：三維模型動態(tài)演示操作過程，

用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解.包括鉆孔前劃

線、起鉆、鉆孔操作。

（3）擴孔操作與注意事項：三維模型動態(tài)演示操作過程，

用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

（4）較孔操作與注意事項：三維人物角色及模型動態(tài)演

示，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

攻螺紋和套螺紋

（1）螺紋加工工具：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，

同時語音講解及文字展示；內(nèi)嵌三維小動畫展示工具結(jié)構(gòu)

組成及使用方法。包絲錐與較杠、板牙與板牙架。

（2）攻螺紋操作注意事項：三維人物角色及模型動態(tài)演

示，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

（3）套螺紋操作注意事項：三維人物角色及模型動態(tài)演

示，用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。

3.拓展模塊

刮削的工藝過程

（1）顯示劑的應用：語音講解及文字展示。

（2）刮削方法：三維人物角色及模型動態(tài)演示刮削方法，

用戶可調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。包括手刮法、

挺刮法,

（3）刮削表面要求：語音講解及文字展示。

一級變速箱的拆裝

（1）裝配概念：語音講解及文字展示。

（2）拆卸：三維模型動態(tài)演示拆卸過程，用戶可調(diào)整角

度自由觀察。

（3）安裝：二維模型動態(tài)演示拆卸過程，用戶可調(diào)整角

度自由觀察。

小錘頭的測量：三維人物角色及模型動態(tài)演示，用戶可調(diào)

整角度自由觀察。

4.仿真實訓:

基于三維虛擬鉗工實訓工位環(huán)境，以鉗工加工為例，進

行交互設計。用戶根據(jù)系統(tǒng)提示，選擇工件、工具、量具

等物品，在鉗工實訓臺上互動操作，系統(tǒng)虛擬人物自動

示范相應步驟操作，達到練、教統(tǒng)一的效果。主要步驟：

（1）下料：用手鋸切鋸長90加、直徑30mm的圓柱體鋼

材

(2)劃線：為鋰出長方體進行劃線。用毛刷清理完鋼材

后涂涂料，然后用高度游標卡尺進行劃線，并打樣沖眼。

(3)鎂四方：用平鋰鏗方至18mm*18nm1,四面要相互垂

直，端面成正方形。

(4)用直角尺測量四個面的垂直度。

(5)鏗平面：用平鑼將一個端面鋰平，要求與響鈴的平

面垂直。

(6)用直角尺測量端面與相鄰平面的垂直度。

(7)用游標卡尺檢查鋼材尺寸是否式18inmX18mmo

(8)劃線：在劃線平板上，工件以縱向平面和鋰平的端

面定位，按圖紙所示尺寸用高度游標尺、劃針進行劃線，

并打樣沖眼。

(9)鋸斜面：將工件裝夾在臺虎鉗上，用手鋸按所劃的

斜面線，留有1mm左右的鏗削余量，鋸下多余部分。

(10)鐺斜面：按圖用平鏗鏗平斜面，在斜面與平面交界

處鏗出倒角，把斜面端部鋰至總長84nm1。

(11)鏗完斜面后，用游標卡尺測量工件的長寬尺寸。

(12)劃線：在劃線平板上，工件以縱向平面和鋰平的端

面定位，用高度游標尺按圖紙所示尺寸劃用于鉆孔的線，

并打樣沖眼。

(13)鉆孔：用臺式鉆床按劃線尺寸在中心處鉆孔。

(14)攻螺紋：在臺虎鉗上水平夾緊，用絲錐和錢杠按圖

紙所示尺寸進行攻螺紋.

(15)鏗倒角：用平鋰鏗4*4*45°倒角；倒角交界處用

R4半圓鋰鋰出圓弧過渡。

(16)修整：用光鏗、砂紙修整各面。

(17)檢驗：測量相關尺寸、孔深度、孔直徑、幾個面平

行度、垂直度、斜度來檢驗是否符合圖紙尺寸。用游標卡

尺測量羊角錘的長、寬、孔深度

（18）用百分表測量幾個面的平行度。

（19）用直角尺測量垂直度。

（20）用萬能角度尺測量斜度。

5.自測題：判斷題20道、選擇題20道。

（五）手工電弧焊虛擬仿真實驗

功能要求：

1.軟件根據(jù)工程訓練中手工電弧焊模塊的要求設計開發(fā)，

軟件構(gòu)建了一個三維虛擬環(huán)境，用戶可根據(jù)提示信息進

行操作。

2.建立手工電弧焊實驗的虛擬環(huán)境，主要包括實驗設備

儀器三維模型。

3.項目內(nèi)容:

應包含安全注意事項、設備認知、手工電弧焊原理、手工

電弧焊焊接過程、焊接基本操作、典型焊接實訓6部分。

（1）安全注意事項：以三維動畫的形式展示針對焊條電

弧焊操作的安全注意事項。

（2）設備認知：以三維模型、圖文的形式展示了焊條、

焊機、直流弧焊發(fā)電機、弧焊整流機，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放

觀察，并語音播報設備的詳細介紹。

（3）手工電弧焊原理及工藝特點：以三維模型、三維互

動的形式展示了接頭形式、坡口形狀、焊縫空間位置，接

頭形式和坡口形狀模塊分別建立三維模型陳列與工具架

上，單擊取出模型，可以任意旋轉(zhuǎn)、縮放觀察，并伴有文

字介紹，語音講解，焊縫空間位置模塊基于設備三維模

型，采用三維動作展示知識內(nèi)容，同時顯示文字介紹并

語音講解，包括：平焊、立焊、橫焊、仰焊。

（4）電弧焊焊接過程：以三維動作、動畫的形式展示介

紹焊接系統(tǒng)及焊接過程。

（5）焊接基本操作：基于設備三維模型，采用三維動作

展示焊接的基本操作工藝，同時可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察

細節(jié)，并語音播報詳細的過程。

基本過程：引?。▌澆练ㄒ　⒅睋舴ㄒ。?、運條（直

線形運條法、鋸齒形運條法、三角形運條法）、收頭、收

尾（畫圈收尾、回焊收尾）、連接（頭頭連接、頭尾連接、

尾尾連接）。

（6）典型焊接實訓：以三維模型交互的形式互動模擬手

工電弧焊的電流調(diào)節(jié)、引弧、滅弧、運條、平焊仿真實訓。

包括正接法、反接法。

基于焊接工位設備三維環(huán)境，學生可以自由行走觀察，

根據(jù)焊接流程，采用三維交互的形式，選擇工具、工件

等，操作設備、模擬每一步工序，進行焊接實訓。

（六）氣焊與氣割虛擬仿真實驗

1.安全注意事項：針對氣焊與氣割操作的安全注意事項，

制作1分鐘的三維動畫進行介紹，動畫中須有人物角色。

2.氣焊火焰展示及介紹

采用三維模型，展示氣焊火焰，并伴有簡要介紹。包

括：中性焰、碳化焰、氧化焰。

3割.炬結(jié)構(gòu)展示

割炬三維模型上，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，割炬模型

標識結(jié)構(gòu)名稱，單擊設置熱點，單擊名稱，結(jié)構(gòu)模型高

亮顯示。包括：氧氣口、乙煥閥、乙煥口、切割氧氣閥、

預熱氧氣閥、切割氧氣管、預熱焰混合氣管、割嘴C

4氣.割工作原理：采用三維動畫展示氣割設備結(jié)構(gòu)特點及

工作原理，動畫中須有人物角色。

5.氣割操作要點

在詳細氣割操作規(guī)范的前提下，以氣割任務為例，互動

操作體驗操作要點。基于設備三維模型及人物角色模型，

采用三維動作形式，模擬氣割操作工藝，用戶通過鼠標

鍵盤互動操作，完整體驗操作實訓，系統(tǒng)具有提示信息

及語音講解，要求展示生動、流程清晰、講解清楚、要點

突出。

6.氣焊操作技術(shù)

在詳細分析焊接操作規(guī)范的前提下，以氣焊任務為例，

互動操作體驗操作要點?；谠O備三維模型及人物角色模

型，采用三維動作形式，模擬氣焊操作工藝，用戶通過

鼠標鍵盤互動操作，完整體驗操作實訓，基本過程：焊

前準備、操作要點、起焊和停焊、焊炬前移。系統(tǒng)具有提

示信息及語音講解，要求展示生動、流程清日折、講解清楚、

要點突出。

7.典型氣焊實訓

系統(tǒng)可以進行氣焊的仿真實訓，基于焊接工位設備三

維環(huán)境及虛擬人物角色，學生可以自由行走觀察，根據(jù)

焊接流程，采用三維交互的形式，選擇工具、工件等，操

作設備、模擬每一步工序，進行焊接實訓。

(七)熱處理虛擬仿真實驗

1.基本知識

(1)實訓目的：文字及語音講解

(2)安全技術(shù)要求：三維動畫展示

(3)熱處理概念：圖文動態(tài)展示，伴有語音講解

(4)整體熱處理：基于的熱處理三維設施環(huán)境，采用人物

角色動作展示四周熱處理方法，伴有語音講解、文字提示

版。包括退火、正火、淬火、回火

(5)熱處理常用設備：三維模型展示，伴有語音講解、文

字提示板。包括箱式電阻爐、井式電阻爐、水(油)箱、

布氏硬度計、洛氏硬度計。

2.基本操作

(1)淬火工藝操作

三維人物角色動態(tài)展示操作過程，伴有語音講解，文字

提示板。

(2)硬度檢測方法

三維人物角色動態(tài)展示操作過程，伴有語音講解，文字

提示板。包括布氏硬度計、洛氏硬度計。

3.知識拓展

(1)表面熱處理

火焰加熱淬火：動畫展示

(2)碳鋼火花鑒別

三維模型及特效展示，伴有語音講解，文字提示板。包括

20鋼、45鋼、門0鋼。

(3)熱處理件質(zhì)量檢驗

三維人物角色動態(tài)展示操作過程，伴有語音講解，文字

提示板。

4.仿真實訓

(1)基于熱處理工位設備三維環(huán)境，進行虛擬仿真教學項

目設計，需有人物角色參與。

(2)以鉗工實訓制作完成的羊角錘熱處理過程為例，在三

維環(huán)境中，可以自由行走觀察，根據(jù)熱處理流程，采用

三維交互的形式，選擇工具、工件等，操作設備、模擬每

一步工序，進行工件的熱處理及檢測實訓。

5.自測題：判斷題10道、選擇題10道。

(A)銃削虛擬仿真實驗

1.基本知識

(1)銃削加工技術(shù)訓練目的及要求：文字展示及語音講解

(2)銃削加工概念：文字展示及語音講解

(3)銃削加工設備：工訓車間擺放有不同的銃床設備，用

戶可以自由行走觀察學習，包括臥式升降臺銃床、立式升

降臺銃床、花鍵銃床、龍門銃床、雙面銃床。其中臥式升

降臺銃床、立式升降臺銃床支持單擊獨立展示，模型可以

任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，鼠標放置結(jié)構(gòu)上，顯示名稱熱點，

并且自動語音講解。

(4)銃床附件與銃刀

1)銃床附件：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，同時

語音講解及文字展示，包括分度頭、平口鉗、萬能銃頭、

回轉(zhuǎn)工作臺。

2)銃刀：模型展示，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，包括帶孔

銃刀、帶柄銃刀、T型銃刀、三面刃銃刀、圓柱銃刀、燕

尾槽銃刀、齒輪銃刀、鋸片銃刀、鍵槽銃刀、角度銃刀、

端銃刀、立銃刀。

(5)銃削方式：包括端銃、順銃、逆銃。采用三維動畫進

行展示。

2.基本操作

(1)銃刀與工件安裝：三維模型動態(tài)演示安裝操作過程，

用戶調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解。包括帶柄銃刀安

裝、帶孔銃刀安裝、平口鉗安裝、壓板螺栓安裝。

(2)銃平面：三維模型動態(tài)演不加工過程，用戶調(diào)整角度

自由觀察，同時語音講解。

(3)銃斜面：三維模型動態(tài)演示加工過程，用戶調(diào)整角度

自由觀察，同時語音講解。包括偏轉(zhuǎn)銃刀銃斜面、使用斜

墊鐵銃斜面。

(4)銃溝槽，二維模型動態(tài)演示加工過程，用戶調(diào)整角度

自由觀察，同時語音講解。包括銃T型槽、銃鍵槽。

3.拓展模塊

基于機床設備三維模型動態(tài)展示工作過程，用戶可以旋

轉(zhuǎn)縮放模型進行觀察。

(1)分度頭銃斜面

（2）斜面檢驗方式：游標萬能角度尺測量、正弦規(guī)測量錐

度、正弦規(guī)測量斜度。

（3）銃削應用范圍：成型刀銃凸輪弧、銃齒輪、鋸片銃刀

切斷、銃螺旋槽

4.仿真實訓：

基于三維虛擬銃削加工工位環(huán)境，以V型塊的銃削加工

為例，進行交互設計。用戶根據(jù)系統(tǒng)提示，選擇工件、刀

具、工具、量具等物品，互動操作機床相關按鈕及手輪，

互動模擬加工流程操作，系統(tǒng)虛擬人物自動示范相應步

驟操作，達到練、教統(tǒng)一的效果。主要步驟：

（1）磁力百分表安裝

（2）校準平口鉗安裝位置

（3）高度尺測量卡鉗平面高度

（4）安裝圓柱銃刀

（5）工件測量與安裝

（6）劃線盤工件找平

（7）以A面為基準，銃平面B至尺寸62nlm

（8）以已加工的B面為定位基準，緊貼鉗口，銃平面C

至尺寸72mm

（9）以B面和C面為定位基準，B面緊靠鉗口，C面置于

平行墊鐵上，夾緊工件，銃平面A至尺寸70±0.1mm

（10）以C面和B面為定位基準，C冕寧緊靠鉗口，B面

置于平，亍墊鐵上，加緊工件，銃平面D至尺寸60±0.1mm

（11）以R面為定位基準，R面緊靠鉗口，同時使C面或

A面垂直于工作臺平面，夾緊工件，銃平面E至尺寸

102mm

（12）以B面和E面為定位基準，B面緊靠鉗口，E面緊

貼平行墊塊,夾緊工件，銃平面F至尺寸100±0.lmm。

（13）安裝三面刃銃刀

（14）以B面和A面為定位基準，夾緊工件，銃C面上的

直通槽，尺寸：寬22mm,深15mm

（15）安裝鋸片銃刀

（16）以A面和D面為定位基準，銃孔刀槽，尺寸：寬

3mm,深23mm

（17）安裝角度銃刀

（18）以A面和D面為定位基準，銃V形槽，保證開口處

尺寸為40mm

5.自測題：判斷題20道、選擇題10道。

（九）磨削虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、磨床分類、磨床結(jié)構(gòu)及原理、

砂輪知識、仿真實訓5部分

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行磨削實驗過程

中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.磨床分類以三維模型的形式展示萬能外圓磨床、無心外

圓磨床、內(nèi)圓磨床、平面磨床，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三

維模型，鼠標移動到模型上時刻高亮顯示該設備模型冬

件，以文本框的形式顯示零件名稱，并用語音播報詳細

內(nèi)容。

3.磨床結(jié)構(gòu)及原理分為磨削運動、磨削方法3部分。

（1）磨削運動以三維模型、三維動作的形式展示主

運動、圓周進給運動、縱向進給運動、橫向進給運動。

（2）磨削方法以以三維模型、三維動作的形式展示

縱磨法、橫磨法、混合磨法、深磨法、內(nèi)圓磨削、端面磨

削、圓周磨削。

4.砂輪知識分為砂輪組成、砂輪種類、磨粒的磨削過程3

部分。

（1）砂輪組成以三維模型的形式展示，可以任意旋

轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容，

并用語音播報。

(2)砂輪種類以三維模型的形式展示平行砂輪、雙

斜邊砂鴕、雙面凹砂輪、薄片砂輪、筒形砂輪、杯型砂輪、

碗型砂輪、碟形砂輪，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型,

以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容，并用語音播報。

(3)磨粒的磨削過程以三維動畫的形式展示。

5.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示磨削

實例、砂輪安裝及修整、工件安裝、加工演示的具體操作

過程。點擊進入三維場景，WASD犍和鼠標左鍵控制場景

漫游，QE鍵控制視角的上下移動。根據(jù)操作提示，鼠標

左鍵點擊箭頭指定位置，進行實訓仿真。

(+)滾齒機虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、滾齒機分類、滾齒機結(jié)構(gòu)及原

理、滾刀知識、仿真實訓5部分

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行滾齒機實

驗過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.滾齒機分類以圖文的形式展示立式滾齒機、臥式滾

齒機，語音播報詳細內(nèi)容。

3.滾齒機結(jié)構(gòu)及原理分為機床結(jié)構(gòu)、滾齒原理、切削

運動3部分。

(1)機床結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示Y3150E型滾齒

機，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，鼠標移動到模型

上時，高亮顯示其名稱，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容,

并用語音播報.

(2)滾齒原理以三維模型、三維動作的形式展示滾齒

機加工過程。

(3)切削運動以三維模型、三維動作的形式展示主運

動、范成運動、進給運動(垂直進給運動、徑向進給運動),

并用語音播報詳細內(nèi)容。

4.滾刀知識基于齒輪滾刀三維模型，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放

觀察，右側(cè)顯示滾刀結(jié)構(gòu)標簽(螺桿表面、滾刀前刀而、

齒頂后刀面、齒側(cè)后刀面、側(cè)切削刃、齒頂刃)，單擊結(jié)

構(gòu)標簽，滾刀三維模型上該結(jié)構(gòu)高亮顯示，語音播報詳

細內(nèi)容。

5.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。點擊進入三維場景，WASD鍵和鼠

標左鍵控制場景漫游，QE鍵控制視角的上下移動。根據(jù)

操作提示，鼠標左鍵點擊箭頭指定位置，進行實訓仿真。

(十一)數(shù)控車削虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、數(shù)控車床分類、結(jié)構(gòu)及原理、

仿真實訓4部分

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行數(shù)控車床實驗

過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.數(shù)控車床分類以圖文的形式展示立式數(shù)控車床、臥式數(shù)

控車床，語音播報詳細內(nèi)容。

3.結(jié)構(gòu)及原理分為車床結(jié)構(gòu)、代碼命令2部分。

(1)機床結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示數(shù)控車床，可以

任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，鼠標移動到模型上時，高

亮顯示其名稱，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容，并用語

音播報。

(2)代碼命令以圖文的形式展示常用數(shù)控車床的代碼

命令。

4.仿真實訓以二維模型、二維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。

電源接通前后的檢查一手動操作機床一機床的急停

一對刀操作一程序輸入、編輯f程序檢驗->自動運行f關

機

點擊進入三維場景，WASD鍵和鼠標左鍵控制場景漫游，QE

鍵控制視角的上下移動。根據(jù)操作提示，鼠標左鍵點擊箭

頭指定位置，進行實訓仿真。

(十二)鍛造虛擬仿真實驗

1.基本知識

(1)基于鍛造實訓車間三維模型，采用三維導引路徑動畫

環(huán)場一周，介紹車間布局及功能，用戶可以自由行走觀

察。

(2)鍛造技術(shù)訓練目的和安全技術(shù)要求：單擊展板，文字

及語音講解。

(3)鍛造訓練的安全技術(shù)要求：單擊展板，三維動畫展示

鍛造的安全注意事項。

(4)壞料加熱：火焰爐模型展示，平面示意動畫展示室內(nèi)

爐、反射爐工作過程。

(5)高溫電阻爐：模型展示，單擊坯料、語音講解及文字

介紹鍛造溫度知識。

(6)鍛件冷卻：三維人物角色動態(tài)演示冷卻形式，配以語

音講解。包括空冷、爐冷、坑冷。

(7)鍛造常用工具：三維模型展示、語音講解及文字介紹。

包括鐵砧、大錘、導向錘、夾鉗、剁刀、摔子、漏盤。

(8)鍛造常用設備：

空氣錘組成結(jié)構(gòu)：三維模型可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，鼠標

放置模型上，該部分結(jié)構(gòu)高亮顯示，同時語音解說文字

介紹。

空氣錘丁作原理：平面動網(wǎng)示意T作原理八

2.基本操作

(1)鍬粗：基于鍛造設備，人物角色動態(tài)演示鍛粗過程，

配以語音講解、文字介紹。

徽粗操作要點及注意事項：三維模型動態(tài)演示，配以語

音講解、文字介紹。

(2)拔長：基于鍛造設備，人物角色動態(tài)演示拔長過程，

配以語音講解、文字介紹。

鍛造流線形成原理：平面動畫演示原理。

拔長注意事項：三維模型展示，配以語音講解、文字介

紹。

(3)沖孔：三維模型動態(tài)演示，配以語音講解、文字介紹。

包括單面沖孔、雙面沖孔、沖子擴孔。

(4)彎曲：基于鍛造設備，人物角色動態(tài)演示彎曲過程，

配以語音講解、文字介紹。

弧度彎曲：基于鍛造設備，人物角色動態(tài)演示弧度彎曲

過程，配以語音講解、文字介紹。

角度彎曲：基于鍛造設備，人物角色動態(tài)演示角度彎曲過

程，配以語音講解、文字介紹。

(5)扭轉(zhuǎn)：基于鍛造設備，人物角色動態(tài)演示扭轉(zhuǎn)過程，

配以語音講解、文字介紹。

3.知識拓展

(1)模鍛：基于鍛造設備，三維模型動態(tài)演示介紹工藝概

念，配以語音講解、文字介紹。

(2)錘上模鍛：基于鍛造設備，三維模型動態(tài)演示介紹工

藝概念，配以語音講解、文字介紹。

(3)胎模鍛：基于鍛造設備，三維模型動態(tài)演示介紹工藝

概念，配以語音講解、文字介紹。

(4)曲柄壓力機模鍛：基于鍛造設備，三維模型動態(tài)演示

介紹工藝概念，配以語音講解、文字介紹c

(5)摩擦壓力機模鍛：基于鍛造設備，三維模型動態(tài)演示

介紹工藝概念，配以語音講解、文字介紹。

(6)板料沖壓：基于設備，三維模型動態(tài)演示介紹工藝概

念，配以語音講解、文字介紹。

(7)沖壓設備：設備三維模型展示，平面動畫展示設備工

作原理。

(8)沖壓模具：三維模型動態(tài)演示工作過程，包括沖裁模、

拉深模、彎曲模。

(9)鍛件質(zhì)量檢驗：三維人物角色動態(tài)演示檢測過程，配

以語音講解、文字介紹。包括外觀檢驗、力學性能檢驗、

內(nèi)部質(zhì)量檢驗。

4.仿真實訓

基于三維實訓操作工位設備，采用三維人物角色動態(tài)演

示鍛造螺栓實訓操作過程，并伴有語音講解及要求，根

據(jù)語音提示要求、熱點提示要求，用戶與系統(tǒng)進行交互操

作，互動參與實操及學習。用戶操作時可以三維場景中自

由漫游行走，多角度觀察。

5.自測題：判斷題10道、選擇題10道。

(十三)軸類零件綜合加工虛擬仿真實驗

1.零件功用

以CA6140床頭箱I軸為例介紹，三維模型展示，可以

任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察，文字介紹功用。

2、確定生產(chǎn)類型和毛坯制造：文字介紹。

3、工藝分析和零件圖審查：圖文展示

4.工藝路線制定

表格展示工藝路線；以粗車某外圓面為例，展示加工參數(shù)

計算過程。

5.加工演示

本項目要展示出CA6I40床頭箱I軸零件從毛坯至成

品的機械加工工藝過程中，所經(jīng)歷的各個工序的加工狀

態(tài)。包括各個工序中夾具的選擇，零件在夾具中的定位、

裝夾過程，對刀過程以及對功能表面的加工過程等。

本項目基于三維虛擬加工車間，包括本項目加工使

用的機床設備及配套設施。主要包括：加熱爐、水池、數(shù)

控車床、專用鉆床、立式加工中心、花鍵銃床、萬能磨床、

線切割、花鍵磨床、萬能磨床等。

學生可以可以通過鼠標鍵盤操作在加工車間自由行走

觀察，從工具箱中選擇刀具、夾具、工具等，操作機床，

完成相應全部加工任務。

（十四）套類零件綜合加工虛擬仿真實驗

1.工藝分析

以床頭I軸軸承座的肩胛面成型為例介紹，文字介

紹。

2、零件圖審查：零件圖展示。

3、工藝分析和零件圖審查：圖文展示

4.工藝路線制定

表格展示工藝路線；以床頭I軸軸承座為例，展示機械加

工工藝路線。

5.加工演示

本項目要展示出床頭I軸軸承座從毛坯至成品的機

械加工工藝過程中，所經(jīng)歷的各個工序的加工狀態(tài)。包括

各個工序中夾具的選擇，零件在夾具中的定位、裝夾過

程，對刀過程以及對功能表面的加工過程等。

本項目基于三維虛擬加工車間，包括本項目加工使

用的機床設備及配套設施。主要包括：50數(shù)控車床、立

式加工中心等。

學生可以通過鼠標鍵盤操作在加工車間自由行走觀

察，從T具箱中選擇刀具、夾具、工具等，操作機床，完

成相應全部加工任務，主要工序包括車、銃、鉆、檢查等。

（十五）箱體類零件綜合加工虛擬仿真實驗

本項目要展示出溜板箱零件從毛坯至成品的機械加工工

藝過程中，所經(jīng)歷的各個工序的加工狀態(tài)。包括各個工序

中夾具的選擇，零件在夾具中的定位、裝夾過程，對刀過

程以及對功能表面的加工過程。

建三維虛擬加工車間，包括本項目加工使用的機床設

備及配套設施。主要包括：立式銃床、臥式銃床、鉆床、

鑲床、磨床。

學生可以可以通過鼠標鍵盤操作在加工車間自由行走

觀察，從工具箱中選擇刀具、夾具、工具等，操作機床，

完成相應加工任務。主要工序包括：粗銃底平面，粗、精

銃上平，精銃底平面，鉆孔，粗、精銃前端面，粗、精銃

左右端面，粗、精銃A、C兩孔所在面，粗、精銃燕尾槽

等

（十六）模具拆裝及應用虛擬仿真實驗

1.第一單元：模具結(jié)構(gòu)

結(jié)構(gòu)展示：

2.模具三維模型，可任意旋轉(zhuǎn)、縮放觀察

工作原理：

采用三維動作的形式展示模具加工工件運動狀態(tài)，模型

可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察。

3.項目包括

（1）沖壓模具

對刀樣板落料模

托架彎曲模

油箱拉深模

（2）塑料成型模具

潔具端蓋注塑模

電器開關外框模

手機電池蓋板注射模

電磁閥用線圈骨架注射模

咖啡杯注射模

帶加強筋的塑料蓋板注射模

（3）鍛造成型模具

翻孔成型模

（4）復合模具

鎖片倒裝復合模

墊片正裝復合模

第二單元：模具拆卸及組裝

1.結(jié)構(gòu)展示：模具三維模型，可任意旋轉(zhuǎn)、縮放觀察，鼠

標放置零件上顯示名稱熱點。

2.自動拆卸：

采用三維動作的形式展示模具的拆卸過程，可以任意旋

轉(zhuǎn)縮放觀察。

3.自動組裝：

采用三維動作的形式展示模具的裝配過程，可以任意旋

轉(zhuǎn)縮放觀察。

4.手動拆卸

根據(jù)拆卸順序，用戶從工具箱單擊選擇工具，工具模型

跟隨鼠標，單擊需要拆卸的零件，系統(tǒng)完成該步拆卸，

操作錯誤無法進行。系統(tǒng)具有信息提示欄，提示工具、當

前拆卸步驟。

5.項目包括

對刀樣板落料模

托架彎曲模

潔具端蓋注塑模

油箱拉深模

電器開關外框模

手機電池蓋板注射模

電磁閥用線圈骨架注射模

咖啡杯注射模

帶加強筋的塑料蓋板注射模

翻孔成型模

鎖片倒裝復合模

墊片正裝復合模

1、第三單元：成型設備

2、結(jié)構(gòu)展示

3、設備三維模型，可任意旋轉(zhuǎn)、縮放觀察

4、模擬操作

在三維虛擬實訓室內(nèi)，用戶使用鼠標、鍵盤，可以自由行

走觀察，操作機器設備，完成某一加工任務。

3.操作提示欄：顯示操作步驟提示

4、加工項目包括:

雙動壓力機模擬操作

摩擦壓力機模擬操作

開式可頸斜壓力機模擬操作

油壓機模擬操作

注塑機模擬操作

第四單元：實踐考核

針對模具拆裝、成型設備模擬操作項目設置的互動考核模

塊。

1.模具拆卸考核

（1）隨機彈出模具模型，選擇題判斷模具名稱

（2）手動拆卸考核

系統(tǒng)無提示，用戶自主選擇工具、單擊需要拆卸的零

件，系統(tǒng)判斷用戶的操作正誤，操作錯誤有扣分，系統(tǒng)

統(tǒng)計錯誤率，錯誤率超過40%,系統(tǒng)判定不合格。。

（3）考核項目

對刀樣板落料模

托架彎曲模

2.實踐加工考核

（1）隨機出現(xiàn)成型設備

（2）操作實訓無提示，操作錯誤有扣分，系統(tǒng)統(tǒng)計錯誤

率，錯誤率超過40齦系統(tǒng)判定不合格。

（3）考核項目

注塑機模擬操作

開式可傾斜壓力機模擬操作。

（十七）車削虛擬仿真實驗

1.基本知識

（1）實訓目的及要求：文字展示及語音講解

（2）實訓安全技術(shù)要求：三維動畫展示

（3）車削加工概念：三維人物角色動作演示，配合語音

講解，用戶一邊聽講解，一邊可以圍繞設備模型觀察加

工過程

（4）車削加工工作原理：語音講解，同時可以操作車床

模型多角度觀察

（5）車床結(jié)構(gòu)：基于車床三維模型展示，可以多角度任

意旋轉(zhuǎn)、縮放觀察，鼠標放置模型上，該機構(gòu)描邊顯示，

同時語音講解該結(jié)構(gòu)情況，包括主軸箱、進給箱、掛輪箱、

床身、溜板箱、尾架、光杠、絲杠。

（6）常用量具

1）整體展示：語音講解，量具模型可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀

察，包括外卡尺、內(nèi)卡尺、游標卡尺、外千分尺、內(nèi)千分

尺、百分表

2）結(jié)構(gòu)展示：量具結(jié)構(gòu)設置熱點，鼠標放置顯示結(jié)構(gòu)名

稱，包括外千分尺、內(nèi)千分尺、百分表。

3）使用方法：三維模型動態(tài)演示使用過程，包括外卡尺、

內(nèi)卡尺、游標卡尺。

（7）車刀

1）車刀樹展示：一個工件模型配上9種加工狀態(tài)的車刀

進行展示，模型可以任意旋轉(zhuǎn)、縮放觀察，鼠標放置車刀

上，顯示車刀名稱。

2）車刀種類：單擊車刀數(shù)模型上任一把車刀，獨立顯示

該車刀三維模型，包括焊接車刀、機加車刀，同時語音講

解及文字介紹車刀特點。包括內(nèi)孔車刀反、內(nèi)孔車刀正、

90度正偏刀、端面90度偏刀、寬刃光刀、90度偏刀、45

度偏刀、75度正偏刀、切槽刀。

3）車刀組成：基于車刀模型及結(jié)構(gòu)熱點展示。單擊結(jié)構(gòu)名

稱，車刀以最佳視角展示該結(jié)構(gòu)，同時結(jié)構(gòu)高亮顯示，

系統(tǒng)文字介紹及語音講解結(jié)構(gòu)知識。包括夾持部分、切削

部分（刀尖、副切削刃、主切削刃、副后切削刃、副后刀

面、主后刀面、前刀面）

4）車刀的輔助平面：三維動畫演示

5）車刀的角度：三維動畫演示

2.基本操作

（1）車刀安裝：三維模型動態(tài)演示安裝操作過程，用戶

調(diào)整角度自由觀察，同時語音講解及文字板提示。

（2）車端面：三維模型動態(tài)演示安裝操作過程，用戶調(diào)

整角度自由觀察，同時語音講解及文字板提示。

（3）車外圓：三維模型動態(tài)演示安裝操作過程，用戶調(diào)

整角度自由觀察，同時語音講解及文字板提示。

（4）車槽與切斷：三維模型動態(tài)演示安裝操作過程，用

戶調(diào)整簾度自由觀察，同時語音講解及文字板提示。

3.拓展模塊

（1）車床傳動系統(tǒng)

基于車床三維模型進行演示，主軸箱及進給箱的外殼透

明處理，可以看到內(nèi)部的結(jié)構(gòu)及運動。通過單擊正反轉(zhuǎn)手

柄啟動車床、單擊變速手柄調(diào)整速度。包括主軸傳動系統(tǒng)、

溜板箱傳動系統(tǒng)。

（2）車刀刃磨：基于人物角色動作動態(tài)演示刃磨過程，

用戶可以任意角度觀察，同時語音解說及文字提示。

（3）三爪卡盤安裝工件方法：基于三維模型動態(tài)演示過

程，用戶可以任意角度觀察，同時語音解說及文字提示。

（4）中心架裝夾工件：基于三維模型動態(tài)演示過程，用

戶可以任意角度觀察，同時語音解說及文字提示。

（5）跟刀架裝夾工件：基于三維模型動態(tài)演示過程，用

戶可以任意角度觀察，同時語音解說及文字提示。

（6）仿真實訓：

基于三維虛擬車削加工工位環(huán)境，以錐體階梯軸的車削

加工為例，進行交互設計。用戶根據(jù)系統(tǒng)提示，選擇工

件、刀具、工具等物品，互動操作機床相關按鈕及手輪，

互動模擬加工流程操作，系統(tǒng)虛擬人物自動示范相應步

驟操作，達到練、教統(tǒng)一的效果。主要步驟：

1）安裝棒料

2）安裝刀具及對刀

3）開動車床總電源開關

4）啟動車床開關

5）車端面

6）車外圓

7）換車刀

8）車臺階

9）車錐面

10）換車刀

11）車槽

12）切斷

13）孔加工

14）關閉電源

15）卸下工件、測量尺寸

5.自測題：判斷題20道、選擇題10道。

（十八）電火花線切割虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、機床分類、結(jié)構(gòu)及參數(shù)、仿真

實訓4部分

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行電火花加工機

床實驗過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.機床分類以圖文的形式展示快走絲、中走絲、慢走

絲，語音播報詳細內(nèi)容。

3.結(jié)構(gòu)及參數(shù)分為車床結(jié)構(gòu)、ISO代碼2部分，點擊

右上角標簽，以語音、圖文的形式展示電火花加工機床的

工作原理、工作特點。

（1）車床結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示電火花加工機

床，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，鼠標移動到模型

上時，高亮顯示其名稱，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容,

并用語音播報。

（2）ISO代碼以圖文的形式展示常用電火花加工機

床的代碼命令。

4.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。

穿絲.孔的加工一工件的裝夾f線電極選擇及位置校

正一確定加工參數(shù)一線切割加工

（十九）塑料成型虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、塑料成型機分類、結(jié)構(gòu)及原理、

仿真實訓4部分

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行塑料成型機實

驗過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.塑料成型機分類以三維模型、圖文的形式展示塑料注射

成型機、塑料擠出機、塑料吹塑成型機、熱成型機，可以

任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，鼠標移動到模型上時，高

亮顯示其名稱，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容，語音播

報詳細內(nèi)容。

3.結(jié)構(gòu)及原理分為結(jié)構(gòu)、原理2部分。

（1）結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示塑料注射成型機，

可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，鼠標移動到模型上時，

高亮顯示其名稱，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容，并用

語音播報。

（2）原理以三維動畫的形式展示塑料注射成型機的

加工原理。

4.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。

開磯前檢查一開機一檢查相關參數(shù)一加工過程一關

機。

（一十）立式加工中心虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、加工中心分類、機床結(jié)構(gòu)及參

數(shù)、仿真實訓4部分。

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行加工中心實驗

過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.加工中心分類以三維模型、圖文的形式展示臥式加工中

心、立式加工中心、五軸聯(lián)動加工中心，語音播報詳細內(nèi)

容。

3.機床結(jié)構(gòu)及參數(shù)分為機床結(jié)構(gòu)、相關參數(shù)2部分。

機床結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示加工中心，可以任意旋

轉(zhuǎn)縮放觀察二維模型，鼠標移動到模型上時，高亮顯示

其名稱。

4.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。

電源接通前后的檢查一開機及原點復位f工件安裝

一對刀與刀具補償一程序輸入與調(diào)試一程序運行一零件

檢測f關機。

（二十一）激光加工虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、激光加工應用范圍、激光切割

機結(jié)構(gòu)、仿真實訓4部分。

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行激光切割

實驗過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)容。

2.激光加工應用范圍以圖文的形式展示激光焊接、激

光切割、表面熱處理，語音播報詳細內(nèi)容。

3.激光切割機結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示主機、激光

頭、氣泵、恒溫冷水機、風機等設備，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放

觀察三維模型，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容。

4.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。點擊進入三維場景，WASD鍵和鼠

標左鍵控制場景漫游，QE鍵控制視角的上下移動。根據(jù)

操作提示，鼠標左鍵點擊箭頭指定位置，進行實訓仿真。

打開恒溫冷水機、氣泵，讓激光管里的水循環(huán)3分鐘；打

開主機、風機電源；打開激光電源；加工零件。

（二十二）精密測量虛擬仿真實驗

應包含安全注意事項、三坐標測量儀特點、三坐標測

量儀原理、三坐標測量儀結(jié)構(gòu)、仿真實訓5部分，語音播

報三坐標測量儀的介紹。

1.安全注意事項以圖文的形式展示在進行三坐標測

量儀實驗過程中需要注意的過程，并用語音播報詳細內(nèi)

容C

2.三坐標測量儀特點以圖文的形式展示三坐標測量

儀特點，語音播報詳細內(nèi)容。

3.三坐標測量儀原理以視頻的形式展示三坐標測量

儀原理，語音播報詳細內(nèi)容。

4.三坐標測量儀結(jié)構(gòu)以三維模型的形式展示三坐標測量

儀，可以任意旋轉(zhuǎn)縮放觀察三維模型，鼠標移動到模型

上時，高亮顯示其名稱，以文本框的形式顯示詳細內(nèi)容，

并用語音播報。

5.仿真實訓以三維模型、三維互動、圖文的形式展示加工

演示的具體操作過程。點擊進入三維場景，WASD鍵和鼠

標左鍵控制場景漫游，QE鍵控制視角的上下移動。根據(jù)

操作提示，鼠標左鍵點擊箭頭指定位置，進行實訓仿真。

（一十二）沖壓工藝與模具設計虛擬仿真實驗

包括：模具結(jié)構(gòu)、特種沖壓、模具裝調(diào)三部分。

2.模具結(jié)構(gòu)

功能：

1）結(jié)構(gòu)展示

模具包含全部零件的三維模型，可以任意旋轉(zhuǎn)、縮放、

平移觀察；部分可以剖視展示；鼠標移動到零件上，零件

局亮顯示，同時顯示名稱。

2）工作原理

基于模具三維模型，采用三維動作，動態(tài)展示模具沖

壓工作過程，為方便觀察，部分模具做剖視或者局部半

透明處理。

具體模具：

沖裁模具：

1）單工序落料模

2）單工序沖孔模

3）沖孔落料倒裝復合膜

4）沖孔落料正裝復合膜

5）彈壓導板級進模

6）始用擋料銷級進模

彎曲模具

1）V形頂桿彎曲模

2）V形精彎曲模

3）U帶擺動凹模的彎曲模

4）U形件轉(zhuǎn)軸式凹模

5）Z形件復合彎曲模

6）帶擺動凸模彎曲模

7）P形彎曲模具

8）圓形一次彎曲成形

9）沖孔切斷彎曲級進模

拉伸模具

1）首次拉深單工序模具

2）無壓邊圈后續(xù)拉深模具

3）有壓邊圈后續(xù)拉深模具

4）無壓邊裝置的反向拉深模

5）壓邊裝置在上模的反向拉深模

6）壓邊裝置在下模的反向拉深模

4.其他模具

7）沖壓模脹形工藝

8）翻邊模

9）筒形件翻邊模

10）筒形件壓筋模

3.特種沖壓

功能：

1）結(jié)構(gòu)展示

模具包含全部零件的二維模型，可以任意旋轉(zhuǎn)、縮放、

平移觀察。

2）工作原理

基于模具三維模型，采用三維動作，動態(tài)展示模具沖

壓工作過程，為方便觀察，部分模具做剖視或者局部半

透明處理。

具體模具：

1）廢粒利用落料模

2）斜楔沖孔模

3）鏈輪沖齒模

4）組合式切角模

5）筒形件沖孔模

6）C形件彎曲模

7）凹字形彎曲模

8）滾軸式彎曲模

9）較支板一次彎曲

10）帶擺塊的幾字形成形

11）復合彎曲幾字形成形模

12）圓彎曲轉(zhuǎn)動凹模

13）圓形件一次壓彎

14）八角形縮口模

15）自動夾緊縮口模

16）卷緣模

17）沖三墊圈復合模

18）落料沖孔拉深翻邊復合模

4.模具裝調(diào)

具體內(nèi)容：

1）結(jié)構(gòu)部件三維模型展示，可旋轉(zhuǎn)、移動、縮放展示，便

于細致展示。

2）模具裝調(diào)

采用三維動作展示模具裝調(diào)的過程，方便對具體裝調(diào)步

驟細致研究。

3）試沖

采用三維動作展示模具試沖的過程，方便對具體試沖過

程細致研究。

4）加工

采用三維動作展示模具加工的過程，方便對具體加工過

程細致研究。

項目：

1）摩擦壓力機

2）注塑機

（二十四）PLC虛擬仿真教學系統(tǒng)

建立三維虛擬實驗室環(huán)境，用戶可以自由漫游行走

觀察。應包含認識PLC.運料小車往返控制一一電機正反

轉(zhuǎn)控制、電機星角起動控制裝置制作、主軸的多段速運行

——機床的PLC電氣控制、工作臺的往復運動一機床的

PLC電氣控制、簡單機械手的PLC控制、搖臂鉆床的PLC

改造等7個模塊。

（1）認識PLC:文字介紹PLC基本知識、PLC分類、

PLC產(chǎn)生、PLC技術(shù)指標、PLC主要特點、PLC相關知識、

PLC應用場合等模塊。