型。通过对厦门创壹虚拟数控机床的使用，分析了虚拟数控机床在数控维修教 学和培训中
的作用，并对基于该虚拟数控机床的实验项目进行了设计。

 2.1 

 

虚拟机床辅助理论教学 数控机床的功能日渐复合，车削中心、钻削中心、3 轴以

 

上联动加工中心 的使用日益普及，这类中高档数控机床功能部件的结构、工作原理及其装

 

 

配工 艺知识日益复杂，普通的课件和 Flash 

 

动画已经无法清晰地展现部件的内部结 构和

 

装配关系，这给学生在理论学习环节的理解和掌握带来不少困难。虚拟数 控机床及其功能

 

部件模型可以任意角度旋转，对整机及各功能部件的内部结构 可以进行逼真的三维动画

 

 

分解演示， 清晰地展现了功能部件的内部结构和原理， 并自动同步显示相关原理文字，
大大加快加深学生的理解和掌握。

 2.2 

 

 

虚拟装拆 虚拟机床及每一个功能部件可以进行虚拟的 3D 

 

交互式装拆。 1 所示

   

 

为铣 图 床整机虚拟安装过程中的某一画面，系统右侧分别为数控机床的装拆设置了零 部
件库和工具库，按照实际机床装拆过程，每步首先选择正确的工具，选择正确的零部件，

 

才能进行正确的安装，提供一个良好的虚拟装拆实训环境。虚拟 装拆是解决目前装拆实验

 

室部件数量有限，种类不全、新型功能部件短缺等问 题最有效的途径。新型数控机床装拆

 

实验室应该是虚拟装拆和实际装拆的有效 结合，虚拟装拆可以使学生尽可能多地接触和

 

熟悉各种新型功能部件，并通过 重复的虚拟装拆练习强化和定型学生对结构和装配关系

 

的掌握，然后在实际的 装拆练习训练装拆技巧、实际设备的调整、手感等，这样可以大大

 

   

提高实际设 备的利用率、减少实际装拆中损坏率，提升教学培训效果。图 1 数控铣床整机

 

安装

2.3 

 

虚拟电气连接和电气故障 创壹虚拟机床系统可以完成整个数控机床电气柜的电

 

气连接，从电气布局 规划、布置线槽开始，到选择元器件、导线完成电气连线 (

 

如图 2 所

示)

 

“

”“

”  

。虚拟 系统还设置了与真实万用表、示波器一样的 虚拟万用表 虚拟示波器 ， 在完成

 

电气连接后，还可以对线路进行检测、最终完成虚拟上电调试。同样， 利用虚拟仪器仪表

 

能对虚拟线路进行检测，在教学和培训过程中，可以进行机 床电气故障排查的实验实训

 

和考核。根据实际应用效果来看，虚拟的电气连接 练习可以解决机床电气连接中几乎所有

 

的问题，仅仅需要在实际的电气接线中 的锻炼实际接线操作的具体技能(如剥线、压线等)

 

   

解决了以往电气连接实训 中耗材消耗大、实验准备复杂、教师评判工作量大等问题。 图 2 

 

数控机床的虚拟电气连接

2.4 

 

故障诊断 一台计算机相当于一台数控机床，虚拟数控机床提供了与实际数控机

 

床几 乎完全一样的操作和显示界面，如相同的机床参数设置、I/O 信号查询、PLC 程序查询
和修改等功能(

 

如图 3 所示)

 

。因此虚拟数控机床可以替代数控综合实 验台或实际数控机床

进行机床参数设置、PLC 

 

程序调试等实训，可以进行多种 机床故障诊断和排除实训。虚拟

 

 

数控机床大大节约学校购买数控机床和数控综 合实验台的压力， 特别是价格高昂的高档

 

   

数控机床和实验台， 实现了一人一机。图 3 

 

虚拟数控机床操作和显示界面 3 

 

结束语 数控

 

虚拟机床是数控维修理论和实践教学中的新利器，与现有实验室结合 是解决目前教学问

 

题的有效方式。通过实际的教学效果和体会来看，虚拟数控 机床在装拆及电气连接方面实

 

 

训效果明显，是新型数控机床装拆和电气实验室 的主角； 许多以前在实际数控机床和实

 

验台上进行的故障诊断和排除实验实训， 现在可以在虚拟数控机床上进行，随着虚拟机

 

床功能的完善，这个比例将大大 提高，大大减轻对实际数控机床和实验台的设备（特别

 

是高档设备）压力；虚 拟数控机床一人一机有利于激发学生的学习热情，具有安全、经济

 

 

等特点。 虚拟数控机床存在的不足是在数控检测传感检测元器件的虚拟上不够完 善，有

 

待进一步加强。

 

参 考 文 献 [1] 华 玲 芳 . 浅 谈 数 控 维 修 专 业 人 才 的 培 养 [J]. 教 育 研 究 ，