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一、主要功能特點

LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺功能：采用真機操作面板驅(qū)動具有物理屬性的虛擬控制對象，在一個與實際生產(chǎn)一樣的實訓環(huán)境進行實操，這樣既可以讓學生具有真機設備操作手感，又解決了實訓設備操作面板控制對象在實操過程造成的各種工件耗材、器件損耗、說能源消耗、以及各種生產(chǎn)操作安全隱患。由于控制對象是具有物理屬性的虛擬仿真設備，教師可以任意設置設備故障點，訓練學生分析和排除故障的技能，學生根據(jù)出現(xiàn)的故障現(xiàn)象對虛擬的數(shù)字孿生設備進行模擬維修。在這個實訓過程中，學生可以反復演練也不會損耗任何一個設備/材料/工具等。

LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺相當于同時擁有多臺多軸數(shù)控設備，并且可以讓學生任意學習和使用，無需擔心設備損壞、耗材損耗、場地限制等諸多問題，也無需擔心學生操作失誤造成的意外事故或者人員損傷。采用數(shù)字孿生虛實融合實訓設備，進行工件的實際加工操作訓練，既有真機操作手感又無耗材和安全隱患，滿足學生學習和教師教學要求，同時也可以大大降低學校的設備維護成本，一舉多得。

1、多數(shù)控面板功能

LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺的操作面板，面板的布局與真實的數(shù)控設備面板一致，提供多達25款機型，覆蓋了數(shù)控車、數(shù)控銑、加工中心、四軸加工中心和五軸加工中心等多種類型機床。系統(tǒng)面板支持11款系統(tǒng)面板，包括了三軸的法蘭克、西門子、華中、廣數(shù)，多軸的西門子840D、華中848D、海德漢TNC640等。所有模板、操作精度、顯示精度與真實真數(shù)控機床一致。

2、真機操作面板+真機手輪，實現(xiàn)真機操作手感 
LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺使用的是與數(shù)控機床手輪完全一致的真機手輪，學生在平臺上的實際行為，與真機數(shù)控機床一致。通過數(shù)控系統(tǒng)的訓練和操作，無論是指令執(zhí)行還是操作環(huán)境和手感，都與數(shù)控機床真機環(huán)境一致。操作面板和手輪不僅能提供操作機床的功能，而且能幫助學生獲得真機實操的手感，更好地適應未來的工作崗位。

3、數(shù)字孿生機床仿真觸摸屏
LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺的數(shù)字孿生機床仿真部分，操作極為簡單，放大、縮小、旋轉(zhuǎn)、平移、觸控等等。學生無需特殊訓練，即可直接上手使用?？芍С职ㄈS的數(shù)控機床如法蘭克、西門子、華中、廣數(shù)，以及多軸的數(shù)控機床如西門子840D、華中848D、海德漢TNC640等主流操作系統(tǒng)，支持加工中心、車床、斜床等數(shù)控機床設備，目前數(shù)控I8多軸智能訓練機包含了11套不同類型數(shù)控系統(tǒng)設備。
4、自動化評分系統(tǒng)
不同于普通的數(shù)控實訓儀，LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺支持對實訓過程自動化評價并實現(xiàn)加工結(jié)果自動化評分，并且能夠精準地檢測加工工件與標準工件的具體誤差，誤差精確到微米。
不僅使學生及時發(fā)現(xiàn)問題糾正錯誤，也減少了教師審核學生作品的工作量，提高教學效率。除此之外，操作過的工件數(shù)據(jù)系統(tǒng)都會自動保存，學生可進行二次加工，反復操作練習。

5、導學功能
LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺自帶智能導學功能，用戶可以在智能導學的引導下自主學習和使用系統(tǒng)。智能導學系統(tǒng)能實時引導用戶完成安全規(guī)范的數(shù)控機床操作，無需接受特別的培訓即可輕松上手，進而完成整個系統(tǒng)的操作學習。通過智能導學的幫助，可以提高學生自主學習能力和學習效率。

6、虛實融合
LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺采用了數(shù)字孿生虛實融合的設計理念，需學員動手操作部分采用了與真機數(shù)控機床相同的操作面板和手輪，高精度的手輪功能，精確到0.001mm，使學員具有操作機床的真實感和實際體驗；而機床運動和加工過程采用數(shù)字孿生三維立體圖形顯示方式，加工過程具有真實的加工聲效和運動切削效果。學員無需接受特別的培訓，即可輕松地操作數(shù)字孿生數(shù)控機床，在數(shù)字孿生環(huán)境下對NC代碼的切削狀態(tài)進行檢驗，能減少和避免用戶在真實加工環(huán)境中所出現(xiàn)的各種錯誤，不必擔心損壞機床、刀具和夾具，杜絕操作事故及安全風險。
7、維護簡單
    LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺采用了一體化的整體設計，避免了用戶購置計算機、計算機桌、計算機走線外漏等帶來的一系列問題，如機房走線亂，不易打掃衛(wèi)生，計算機維護困難等。為機械工程類專業(yè)構(gòu)造整潔、規(guī)范、多功能的新型培訓實驗室創(chuàng)造了條件。
8、拓展性強
（1）系統(tǒng)采用模塊化設計，拓展強，其拓展性方便了系統(tǒng)隨著技術(shù)的更新實現(xiàn)再開發(fā)。
（2）系統(tǒng)面板支持多款五軸數(shù)控系統(tǒng)，未來可以根據(jù)業(yè)務的需要進行拓展延伸，用戶可根據(jù)自己的需求加入其它定制的機床型號。
（3）數(shù)字孿生軟件部分的模型資源集成了自主研發(fā)的XR編輯器，支持二次編輯，支持新的仿真資源加入，便于維護和升級。
（4）系統(tǒng)的軟、硬件皆可根據(jù)不同機床型號進行二次開發(fā)。

9、一機多用
（1）LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺是針對機械工程類專業(yè)學生的需要設計的一個高度集成的培訓系統(tǒng)，采用了標準配置計算機和真機數(shù)控機床操作與編程面板相結(jié)合的方式。
（2）除了用于數(shù)控加工培訓外，一套設備支持多種數(shù)控面板，還可運行UG、Pro/E、Solidworks等通用CAD/CAM軟件系統(tǒng)，不需對系統(tǒng)做任何改動，即可完成CAD/CAM知識和技能培訓，也可完成計算機操作系統(tǒng)、計算機編程語言、辦公自動化、數(shù)據(jù)庫、多媒體等軟件知識和技能培訓，實現(xiàn)一機多用，節(jié)省開支。

10、數(shù)字孿生
    LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺中的數(shù)控機床、刀具、夾具、工件和CNC控制器采用數(shù)字孿生軟件實現(xiàn)，用軟件取代實際機床和相關(guān)硬件。數(shù)字孿生軟件克服了數(shù)控加工設備價格昂貴、占地大、更新速度慢等問題，解決了培訓人員多而機床設備少的問題，節(jié)省耗材、節(jié)約用電，也為學校節(jié)省了大量設備購置經(jīng)費，在數(shù)控系統(tǒng)和機床升級時，只需更新軟件，不需更新物理設備，便于更新改造。滿足大批量的教學培訓需求，一舉多得。

11、簡潔緊湊
LGS-SX02型 數(shù)控車銑加工一體化創(chuàng)新仿真實訓平臺的總體設計簡潔大方，占地面積小，結(jié)構(gòu)緊湊，設備實際占地面積不超過1平米。方便學校升級優(yōu)化現(xiàn)有的多媒體教室，為理實一體化教學提供有力的支撐。

二、技術(shù)要求
（一）硬件參數(shù)
1、平臺操作面板的布局與真機的數(shù)控設備面板一致，并支持控制面板貼膜更換，并同時支持加工中心、斜床等數(shù)控機床設備，每個操作系統(tǒng)都對應一套數(shù)控面板貼膜。電路板上的按鍵、指示燈等數(shù)量兼容多種數(shù)控系統(tǒng)（如五軸的西門子、華中及海德漢，三軸的如西門子、FANUC、廣數(shù)、華中數(shù)控等品牌不同型號的加工中心、車床等數(shù)控系統(tǒng)）的控制面板，旋鈕的數(shù)量也兼容多種數(shù)控系統(tǒng)的旋鈕數(shù)，采用自動解碼器技術(shù)做到無需更換電路僅通過更換貼膜就能夠兼容多種數(shù)控系統(tǒng)，
2、平臺具有完整的數(shù)控操作面板，且控制面板的按鍵貼膜可輕松、方便自如地更換。
3、平臺上的五軸和三軸的控制面板區(qū)域，通過簡單的轉(zhuǎn)軸旋轉(zhuǎn)，就可以方便的切換。
4、平臺上對于五軸數(shù)控系統(tǒng)，在僅更換控制面板貼膜而不更換其他硬件配件的情況下，就能操控西門子、華中、海德漢等多個品牌的虛擬仿真軟件。5、數(shù)控多軸訓練機上對于三軸數(shù)控系統(tǒng)，在僅更換控制面板貼膜而不更換其他硬件配件的情況下，就能操控多種不同型號的加工中心、車床等機床的虛擬仿真軟件。
6、平臺使用的是與數(shù)控機床手輪完全一致的真機手輪，學生在操作數(shù)控多軸訓練機的實際行為，與真機數(shù)控機床一致，手輪精確度達到0.001mm。
7、平臺的五軸控制面板區(qū)域，有一個19寸指令顯示器，能夠?qū)崟r顯示數(shù)控系統(tǒng)信息和編輯的加工指令。
8、平臺的三軸控制面板區(qū)域，有一個7寸的指令顯示屏，能夠?qū)崟r顯示數(shù)控系統(tǒng)信息和編輯的加工指令。
9、平臺的3D數(shù)字孿生模型顯示器為32吋，分辨率為全高清1920*1080，屏幕具有最多十點觸摸。
10、平臺配有高性能主機設備，CPU i5-10505,16G DDR4內(nèi)存，顯卡T600 4G DDR6，256G SSD+1T機械硬盤，有線鼠標鍵盤。
11、平臺外圍尺寸，寬1570mm（含控制面板部分）、深890mm、高1850mm。
12、實體數(shù)控面板、旋鈕、手輪能夠與虛擬數(shù)控系統(tǒng)進行無縫的對接，操控數(shù)控面板、旋鈕或者手輪，虛擬數(shù)控系統(tǒng)能夠?qū)崟r做出反應。同時支持手工自由編程。
（二）軟件功能
1、系統(tǒng)部分包含常見的西門子、華中、海德漢等多個品牌的數(shù)控操作系統(tǒng)，三軸數(shù)控系統(tǒng)部分包含常見的FANUC、西門子、廣州數(shù)控、華中數(shù)控等多種數(shù)控操作系統(tǒng)。
2、系統(tǒng)通過簡單的菜單觸摸選擇操作，就可在多種五軸和三軸的數(shù)控系統(tǒng)（如西門子、FANUC、廣數(shù)、華中等品牌不同型號的加工中心、車床等數(shù)控系統(tǒng)）中選擇任何一種系統(tǒng)來進行操作。
3、數(shù)控虛擬仿真系統(tǒng)采用桌面VR虛擬仿真+數(shù)字孿生技術(shù)，能實現(xiàn)數(shù)字孿生仿真實訓操作、能夠智能判斷用戶在控制面板上的操作作用到虛擬現(xiàn)實數(shù)字孿生場景中，并做出實時智能反應。
4、系統(tǒng)集成了自主研發(fā)的XR編輯器，支持二次編輯，支持新的數(shù)字孿生仿真資源加入，用戶可以對數(shù)控多軸訓練機上的三維數(shù)字孿生模型、物理屬性參數(shù)等進行修改編輯或自行制作。
5、系統(tǒng)的三維模型具有數(shù)據(jù)量小的特點，如至少含有500個以上零部件（節(jié)點）的逼真設備或三維虛擬實訓場景的三維模型數(shù)據(jù)量小于1MB，運行速度快。
6、系統(tǒng)能夠通過網(wǎng)線直接連上互聯(lián)網(wǎng)與在線云平臺進行虛擬現(xiàn)實3D仿真資源數(shù)據(jù)進行同步；在線云平臺還能夠把新功能推送到實訓儀上進行自動升級。
7、能夠進行數(shù)控系統(tǒng)的數(shù)字孿生虛實融合實訓操作和考核， 系統(tǒng)支持對加工結(jié)果進行自動評分。
8、系統(tǒng)同時支持CAM軟件編程導入指令進行加工。
9、系統(tǒng)支持使用尋邊器、探頭、對刀儀 等自由操作進行對刀。
10、系統(tǒng)支持車銑加工，支持工件在加工中心和車床之間進行流轉(zhuǎn)加工。
11、系統(tǒng)支持NC代碼加工刀路實時預覽，刀路軌跡能按不同的刀具號以顏色區(qū)分，快速移動和線性移動指令按實線和虛線區(qū)分。
12、系統(tǒng)支持對工件的二次加工，支持對工件的掉頭加工或翻面加工。
13、系統(tǒng)提供真實的加工聲效，切屑液 顯示和材料切削等仿真效果。
14、智能虛實融合系統(tǒng)
（1）本協(xié)議僅適用于VMC 鍵盤控制板（下稱“控制板”）和上位機（PC）的通訊。通訊可分別采用RS232和USB-UART通訊。軟硬件通信連接：支持串口通信協(xié)議，支持硬件面板和軟件內(nèi)核的實時雙向通信，支持自動連接，并具有通信協(xié)議校驗的功能；
（2）通過協(xié)議實現(xiàn)PC對控制板上各個設備狀態(tài)的讀取設置，同時當控制板上設備狀態(tài)變換時，及時發(fā)生必要信息給控制板。實現(xiàn)軟硬結(jié)合，面板通過智能解碼器：系統(tǒng)根據(jù)設定的面板控制器型號，能自動對硬件按鍵和手輪信號進行智能解碼，驅(qū)動多軸加工軟件內(nèi)核計算，對多軸加工軟件內(nèi)核輸出的計算結(jié)果進行智能編碼，驅(qū)動硬件狀態(tài)輸出及更新（按鍵狀態(tài)指示燈、三色燈）從而實現(xiàn)了軟硬結(jié)合，軟硬交互的相關(guān)功能節(jié)點。
（3）VMC控制板分為主面板和旋鈕按鍵面板；
（4）可讀功能指PC機可通過指令讀取VMC控制板對應設備的狀態(tài)
（5）可寫功能指PC可通過指令控制VMC控制板上設備的狀態(tài)
（6）可觸發(fā)功能指VMC控制板會及時發(fā)送狀態(tài)發(fā)生改變的設備的當前狀態(tài)給PC機。