中心在现代制造技术方面所开展的仿真项目如下表所示:
典型实验项目一: 机床仿真实验系统
实验说明:机床仿真系统涉及到车床和铣床等其他车床的加工,是帮助在学习完机械制造工艺与设备的基础上,加强学生对机床的基本结构和典型零部件加工的认识,深化理论基础,通过机床实验仿真系统是寓理论于实践的一种教学方法,仿真有助于对理论课程的了解,提高学生学以致用的能力,仿真系统的部分操作内容图如下。
实验功能:熟悉机床加工的基本原理与机床的结构,三维动态仿真加工过程,反映各类机床加工加工特性分析,典型零件的加工工艺编制与虚拟仿真加工过程
实验效果:通过对车床加工仿真,进一步加深了对车床加工原理理解,从仿真实验中逐步了解机床的结构和车床加工的操作步骤,动态观察了加工件从毛坯到制造样件的过程,熟练掌握了仿真软件的界面与加工方法,对加工工艺流程有了更深的了解
机床仿真实验系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
面向专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
数控车床仿真系统 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 |
实体实验辅助软件 |
2 |
数控铣床仿真系统 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 | |
3 |
数控钻床仿真系统 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 |
典型实验项目二:数控仿真实验系统(以华中数控加工作为教学平台)
实验说明:数控编程能力是机械大类学生必须学会的一项技能,数控编程加工是目前最普遍也使用范围最广的一种传统加工方法,通过数控仿真实验系统,可以节省学习成本,并且与实际相结合,更好地掌握好本技能。下面是数控编程系统仿真实验成品展示图
实验功能:
1、完全与真实机床的三维加工仿真,动态加工,虚实结合。
2、在虚拟间操作的基础上,并通过软件环境下的操作,熟悉各类型数控系统机床的操作使用方法,学习数控编程,实现对基本工件的数控程序设计,并完成模拟加工过程,检验程序正确性;
3、结合数控加工以及夹具的基本知识,了解和掌握典型零件的机床选择、装夹原理、刀具选择、找正对刀知识等;
4、通过典型零件和案例,让学生在虚拟环境中,选择机床和相应程序,进行虚拟模拟加工操作;
实验效果:
1、通过对该仿真系统中机床的选择,了解和掌握常规机床的基本构造和功能原理,为后续数控程序设计打下基础;
2、了解和熟悉各类数控系统的操作面板,并能根据编程和操作需求,操作数控面板,为后续数控程序编制和仿真加工提供了操作基础;
3、通过车削及铣削零件图样,让学生选择机床、设定刀具、设计数控程序,并在虚拟环境中进行模拟仿真,验证数控程序的正确性,从而实现典型零件的虚拟化制造
4、通过在线仿真加工,让学生可以通过与仿真场景的交互来体验一种接近真实场景的感觉,训练数控机床的操作流程,坐标定位、工件装夹以及对刀方法等;
5、让学生通过这个仿真系统中在线编程的学习,进一步提升学生的实际工作技能。
数控仿真实验系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
面向专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
数控加工在线编程 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 |
实体实验室辅助软件 |
2 |
典型轴类零件加工图 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 | |
3 |
典型箱体的加工图 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 | |
4 |
典型复杂零件的加工图 |
机械类,能动类,材料类 |
虚实结合 |
典型实验项目三:虚拟工厂仿真教学系统
实验说明:学生每年都有去企业制造工厂实习的任务,见习的目的是了解学科理论知识在实际一线生产过程中的应用,因此这是实践教学必须经过的过程,虚拟工厂仿真系统就是仿照工厂的造型,在系统中提供加工流水线的直观视图,物料从毛坯到成型产品的整个加工过程都可以形象的反映出来,是实践教学的一种良好的辅助方式。仿真系统拟展示图如下:
实验功能:
1、利用平台中的相应设备及转运方面基本知识,设计典型零件的制造过程工艺布局图;
2、在已规划好的工艺布局情况下,对典型零件的制造过程进行工艺路线和规程设计;
3、结合工艺规程及所选加工设备的产生费用,计算相应的加工成本;
4、利用仿真平台中相应设备,综合效率和加工成本,设计典型零件的最优制造过程;
5、分析典型零件结构,利用仿真平台中资源,实现该零件由毛坯到虚拟产品的虚拟化生产,并对生产中的关键环节制定控制策略,编制实验控制方案。
实验效果:
1、通过制造过程仿真实验平台的实际操作和练习,使学生充分了解和掌握制造工厂的生产布局理念和依据;
2、通过平台的学习,使学生理论联系实际,更好的掌握零件制造生产成本、制造工艺等基础知识;
3、结合平台资源,熟悉和掌握典型零件的制造过程,使其制造过程更合理、经济、高效。锻炼学生的统筹安排和计划能力;
4、锻炼了学生的全局观,让学生不仅学习到了零件的加工制造过程,还对关键环节的风险及成本控制进行评估,加强了学生的风险控制和节能意识;
5、通过人机交互的教学模式,使整个零件制造过程更生动、形象,不再枯燥无味,提升学生的学习兴趣;
虚拟工厂仿真教学系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
面向专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
虚拟无人加工中心展示 |
机械类,能动类,材料类 |
软件互动 |
校企合作、科研创新平台 |
2 |
虚拟机加车间展示图 |
机械类,能动类,材料类 |
软件互动 | |
3 |
虚拟装配加工车间图 |
机械类,能动类,材料类 |
软件互动 |
典型实验项目四:数字化制造生产系统仿真实验
实验说明:学校是科技创新的源头,但是校内的科研成果转化必须依靠企业来实现,数字化制造目前是制造业的发展方向,也是企业做强做大的必由之路,校内理论实践教学最终的目的是培养出适应生产化的人才,而数字化制造仿真系统就是在虚拟空间下实现了校企资源共享,校企共同解决生产实际问题,提供了一个解决问题研讨发展的平台。下面是数字化制造Flexsim仿真图
实验功能:
1、掌握系统仿真理论,对邵阳纺织机械有限公司现有的焊接生产线,钣金、冲压生产线进行调研,收集仿真所需数据和生产线布局等资料。
2、在掌握数据和资料的情况下,建立焊接生产线,钣金、冲压生产线的物理模型,利用仿真软件flexsim建立生产线仿真模型。如何正确地设置焊接生产线及钣金、冲压成形生产线仿真模型参数,以使仿真模型尽量真实地反映出实际生产线的现场作业情况,并运行仿真模型
通过分析模型仿真结果,找出生产线中存在的问题并就存在的问题提出解决方案;
3、对给出的解决方案的优劣性进行综合评价,选择符邵阳纺织机械有限公司焊接生产线及钣金、冲压成形生产线生产现状的改良方案,并在选定的改良方案的基础上提出进一步的优化措施,然后将优化方案重新仿真,验证其可行性。
实验效果:加强了校企合作,构建了一个产学研创新平台,通过对仿真制造系统的构件,找出生产线中的不足,提出解决问题的方案,使现场的工艺性问题可以在数字化环境下提前得到分析,提高工艺质量,进而改进产品,提高企业竞争力。
数字化制造生产系统的实验项目和资源特点如下:
序号 |
实验项目 |
面向专业 |
实验方式 |
资源类型 |
1 |
焊接生产线物理模型建立 |
机械类,能动类,材料类 |
软件互动 |
校企合作、科研创新平台 |
2 |
冲压生产线物理模型建立 |
机械类,能动类,材料类 |
软件互动 | |
3 |
坂金生产线物理模型建立 |
机械类,能动类,材料类 |
软件互动 |