项目介绍

特种加工是借助电、热、电化学等能量来实现材料的去除或堆叠进而达成零件成形或成材的非常规加工技术。它在先进制造领域作用独特且不可替代。电化学加工是应用广泛的特种加工技术之一。电铸加工和电解加工是电化学加工的两种主要应用形式。电化学加工是特种加工技术、先进制造技术、现代制造技术、微纳制造技术等课程的核心主讲内容。                    

电化学加工是一种利用电场驱动下的氧化还原反应来实现材料转移（去除或叠加）成形的特种加工技术，是先进制造技术和微纳制造技术的重要组成部分。电化学加工是利用电化学反应（或称电化学腐蚀）对金属材料进行加工的方法。与机械加工相比，电化学加工不受材料硬度、韧性的限制，已广泛用于工业生产中。电铸加工和电解加工是电化学加工的两种主要应用形式。电化学加工是特种加工技术、先进制造技术、现代制造技术、微纳制造技术等课程的核心主讲内容。本项目旨在利用虚拟仿真技术，构建电化学加工实验室模型，模拟仿真真实电化学加工环境和成材成形过程，以让学生深刻理解电化学加工原理，学会根据需要选择合适的加工方式，掌握具体操作过程和工艺参数，弄清电化学加工由“无形反应”到“有形实物”的工艺过程实质。                    

 在特种加工的实践教学中，由于教学对象的特殊性，存在以下问题：                    

1. 教学情景难感知，加工过程可大都在特殊形式的高强能场中进行，复杂多变，极速无形，客观上无法真实感知加工过程，极难深入理解加工机理；                    

2. 现场教学组织难，涉及强电、高温、高压、危险药品、有害气体等方面，不宜现场实验教学和学生直接操作；                    

3. 教学内容多元松散，涉及十多种加工方法，如一一现场实验教学，时间和经济上都难以承受。为此，在信息化物理模型的基础上，将现代信息技术融入实验教学项目，坚持“虚实结合、能实不虚”的原则，开发可视化、虚拟化实验教学系统。首先营造逼真的虚拟实验环境，按照真实设备操控台制作仿真实验操作台，然后按照实验项目的步骤、内容和要求，开发交互式仿真程序，使学生能够在沉浸式环境内开展相关的实验，并在后台如实记录学生的实验过程和操作步骤，完成对学生实验完成情况的考核。