真空感应炉生产过程Unity3D演示系统设计(2)
4 结论 22
4.1 模拟场景的运行 22
4.2 交互功能的实现 22
4.3 设计总结及心得 23
致谢 25
参考文献 26
1 绪论
真空感应炉结构复杂，操作流程难度比较高，没人一台仪器实物操作学习培训难度高和成本非常高昂，真空炉加压、抽真空、加热以及冷却的过程控制难度大，容易造成失败使得材料浪费。传统的人工操作系统由于手工操作，容易受到人为的影响，会造成压强以及温度调节上的误差。加压加温以及冷却这些操作频繁进行会对感应炉造成磨损，所以选择软件模拟的方式，节约成本，避免实际错做过程中造成的各种浪费。本课题的重点在于利用Unity实现配料系统的简单交互操作，通过手动控制实验操作的进程，之后通过动画演示整个真空感应炉的操作过程。
1.1 课题综述
1.1.1 本设计的目的及意义
真空感应炉适用于高温精密合金及磁性材料的熔炼和提纯。
在真空状态下通过电磁感应加热使金属熔化称为真空感应熔炼，真空感应炉适用于高温精密合金及磁性材料的熔炼和提纯。真空感应炉用于高温精密合金及磁性材料的熔炼提纯，生产用于精密铸造和重熔电极的合金棒料。
真空感应炉的优点在于：没有空气和炉渣的污染，冶炼的合金纯净，性能水平较高。真空状态下冶炼，创造了良好的去气条件，熔炼出来的钢和合金气体含量低。真空条件下，金属不易被氧化。原材料所带入的杂质（Pb、Bi等）在真空的状态下可以挥发一部分，使材料被提纯。真空感应炉在冶炼的时候，可以使用碳脱氧，脱氧产物是气态，合金的纯度高。能够精准的调整和操控化学成分。同时，还可以再利用它的返回料。
在这同时，真空感应炉冶炼还有一些缺点。首先，设备比较复杂，购买价格特别贵，投入资金较大；其次设备的文修不方便，冶炼要花的钱也很多，成本太大；然后是在冶炼的过程中坩埚耐火材料会污染金属；最后是生产的批次以及数量比较小，但是检查检验的工作量非常大。
随着计算机技术的发展与进步，人们将一些运作成本高，能耗量大，风险高的实际操作，都用计算机进行模拟。
真空感应炉生产过程3D演示系统设计目的和意义，就是要减少每次开动机器所造成的消耗，降低操作成本。比如说工厂里培训员工，以及学校里学生上课学习，都可以使用本系统。工厂可以几乎无成本的让员工熟练机器的操作，避免学习过程中操作失败的损耗，学生也可以在系统中直观得了解真空反应炉的构造以及生产过程。在真空感应炉系统不断在科技进步的带动下迈向自动化的前提下，通过软件模拟的方法，不仅节约了成本，同时也是高效率得操作以及学习方式。
1.1.2 系统设计要求与实现功能
本课题要求于利用Unity实现生产过程3D演示系统的简单交互操作，通过操控各个过程的开关，演示由远到近的加料过程。打开马达，演示抽真空过程中，压强表的变化。先要进入加水部分，防止温度过高对一起的损坏。之后进入加温过程，演示温度表的度数变化，做到温度和压强的同时操控。最后完成熔化倒入模具，完成材料定型。
真空感应炉，在真空的状态下通过电磁感应加热使金属熔化称为真空感应熔炼。金属被装入感应炉闷在真空的状态下，电源启动，炉料熔化。真空感应炉熔炼能够实现精炼，杂质通过熔炼过程的化学反应被移除、分解、浮选和挥发。当金属被熔化到理想的纯净状态时，一般通过预热的漏斗浇注到模型内。真空感应炉熔炼一般用于生产超级合金、不锈钢、复合磁铁合金和其他重要的高级合金。真空感应炉结构复杂，操作流程难度较高，现场实地学习培训难度和成本均比较高昂，所以选择软件模拟的方式，节约成本，避免实地学习的种种弊端。本课题的重点在于利用Unity实现配料系统的简单交互操作，通过手动控制真空感应炉操作步骤，之后通过动画演示加料到注模全过程。主要包括以下几个方面:首先，需要完成向料斗中添加矿石原材料的动画演示过程。其次是控制台面板的数据显示功能。再次需要完成阀门的开闭合时间控制。通过在控制台自定义操作，来模拟整个实际操作。
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