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缝纫机械虚拟装配实验

缝纫机是服装加工制造的最常用机械。服装专业人才都应了解和掌握缝纫机的构造、工作原理及使用技能。通过缝纫机虚拟装配仿真实验，可以让学生快速且形象地掌握缝纫机的主要构件、机构、部件等组成。通过缝纫机虚拟装配仿真实验，可以让学生清晰地明白，特别是服装专业等非机类学生，缝纫机的工作原理。通过缝纫机虚拟装配仿真实验，可以让学生懂得缝纫机的传动、控制、执行等各机构。
经过几年的尝试，缝纫机的实物实验，由于缝纫机的工作速度快、结构复杂，对于服装专业等非机类学生而言，过于复杂且零乱，教学效果一般。相对而言，缝纫机虚拟装配仿真实验，可以多次重复性实验、且去除了一些附属部件，保留缝纫机核心结构，服装专业学生更易理解、更易接受，实际教学效果要比缝纫机的实物实验更好。

       缝纫机主要由机针机构、旋梭机构、挑线机构和送料机构组成，采用了对心曲柄滑块机构、平面曲柄摇杆机构及摆动导杆机构等方式来完成的。缝纫机的主要功能是形成连续线迹，依赖4个运动完成。刺料运动，即面线穿刺过面料的运动；挑线运动，即供线和收线；钩线运动，完成底、面线线环的穿套运动；送料运动，形成连续的线迹。
       实验内容是利用计算机仿真建模软件构建服装三维缝纫机零部件和整体设备模型，通过虚拟交互选择缝纫机的机械零件，并完成设备的组装。
       在实验教师指导下，学生首先认识缝纫机的各个零部件、构件和机构；然后，掌握缝纫机的主要组成部件、相互连接或传动关系；接着依据缝纫机的装配路线图，完成从零部件到机构，再到缝纫机整体装配的全过程，并可进行反向实验操作，即，学生也可以把缝纫机的整机拆卸到各个零部件。通过缝纫机虚拟装配仿真实验的正反装拆操作实验，使服装专业等非机类学生更好地掌握缝纫机的构造和工作原理。



       相关视频：

              3.3.1 缝纫机械虚拟装配实验-挑线机构

              3.3.2 缝纫机械虚拟装配实验-送料机构

              3.3.3 缝纫机械虚拟装配实验-旋梭机构

序号     名称                                          型号/规格                              用途
1    3D扫描设备                                        ATOS                      零部件的快速建模
2     投影屏幕                                  环形屏金属材质                     虚拟产品展示
3     定位系统                                          Bird                              三维交互虚拟装配
4     装配定位模块                               Mockup Snap Shot                虚拟装配设计
5     可充电式主动立体眼镜                       3D glasses                  虚拟产品展示
6    Galaxy NW系列放映机                      Galaxy NW-12                虚拟产品展示
7     Division MockUP 2000i2                         PTC                         虚拟装配设计
8     DepthQ-WXGA 便携式3D立体投影机       WXGA                     虚拟产品展示

       主要设备说明：

                   ATOS Scan 2M三维扫描仪设备

              无线数据手套

              环形投影屏幕

       在交互式虚拟装配环境中，学生使用各类交互设备（数据手套/位置跟踪器、鼠标/键盘、操作手柄设备等），对缝纫机的零部件进行各类装配和拆卸操作。
       步骤一、依据缝纫机的构成，拆卸缝纫机的外部构件；
       步骤二、拆卸出机针机构和旋梭机构；
       步骤三、拆卸出挑线机构和送料机构；
       步骤四、分别将机针机构、旋梭机构、挑线机构和送料机构，拆卸到零件部件；
       步骤五、按步骤四、步骤三、步骤二、步骤一的次序，进行缝纫机的虚拟装配操作。
       在缝纫机虚拟装配（或拆卸）过程中，依据系统提供的碰撞检测、装配约束处理、装配路径与序列处理等功能，使得学生对的缝纫机可装配性进行分析、对缝纫机零部件装配序列进行验证和规划。
       在操作过程中系统提供实时的碰撞检测、装配约束处理、装配路径与序列处理等功能，从而使得学生能够对产品的可装配性进行分析、对产品零部件装配序列进行验证和规划。
       在装配（或拆卸）结束以后，系统能够记录装配过程的所有信息，并生成评审报告、视频录像等，供教师评阅打分和学生课后分析学习。

       本实验项目适用于服装机械、服装工艺等课程的辅助教学。实验学生人数120人/年，实验人时数为1920人时数/年。
       本实验所用虚拟装配系统允许实验人员考虑可行的装配序列，自动生成装配规划，它包括数值计算、装配工艺规划、工作面布局、装配操作所模拟等，并以交互方式控制服装机械的三维真实模拟装配过程，使学生对服装机械运行原理有更直观地理解，切实掌握服装机械的装配技术，并增强对服装机械及其应用的创新能力。
       同时，该实验用虚拟服装机械代替传统设计中的物理样机，大大缩短实验课时数，减少了设备运行成本，降低了实验室场地要求，能为服装机械的实验教学提供极大的便利。