文档介绍：面向虚拟制造的数控加工仿真技术研究
【摘要】随着科技的不断发展,计算机技术越来越多的应用于机械加工中。虚拟制造作为一种计算机模拟技术,在数控加工等领域得到了广泛应用。与传统数控加工相比,虚拟制造技术的应用大大节约了生产成本,不仅提高了生产质量和生产效率,也减少了材料浪费。此外,将虚拟制造应用于数控加工技术,还可以实现对远程客户或学****人员进行演示。本研究对面向虚拟制造的数控加工技术的特点及意义进行了探究,并简要介绍了虚拟技术在数控加工中的具体应用。
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【关键词】虚拟制造;数控加工;仿真技术
0 前言
近几年来,数控加工技术得到了飞速发展,但传统数控加工技术在完成程序单的编写后必须进行首件试加工,以判断程序的可靠性。这一过程消耗了大量的人力物力。而虚拟制造技术可以通过计算机,对产品的设计和加工在三维空间中进行模拟。将虚拟制造应用于数控加工可以部分和完全代替试切环节,从而大大节约数控加工的生产成本。
1 虚拟制造数控加工技术概述
虚拟制造数控加工技术的意义
虚拟现实技术是使用感官组织仿真设备和真实或虚幻环境的动态模型生成或创造出人能够感知的环境或现实,使人能够凭借直觉作用于计算机产生的三维仿真模型的虚拟环境。基于虚拟现实技术的虚拟制造技术是在一个统一模型之下对设计和制造等过程进行集成,它将与产品制造相关的各种过程与技术集成在三维的、动态的仿真真实过程的实体数字模型之上。而数控加工则是20世纪40年代后期发展起来的一种自动化技术,它综合了计算机、自动控制、自动检测及精密制造等学科内容,目前在机械制造业中得到了广泛应用。将虚拟制造应用于数控加工技术,目的是在产品设计阶段,借助建模与仿真技术并行地模拟出产品未来制造过程,检测产品的可制造性等。从而有力地降低由于前期设计给后期制造带来的回溯更改,达到产品的开发周期和成本最小化、产品设计质量的最优化和生产效率的最大化。
虚拟制造数控加工技术的特点
传统机床加工效率低,工人手工操作劳动量大,容易因为人为原因而导致工件质量不均衡。而虚拟制造技术将从根本上改变了设计、试制、修改设计、规模生产的传统制造模式。在产品真正制出之前,首先在虚拟制造环境中生成软产品原型,对其性能和可制造性进行预测和评价,从而缩短产品的设计与制造周期,降低产品的开发成本。将虚拟制造应用于数控加工,可以通过软件模拟工件的加工流程和加工效果,对所编流程中出现的不当操作,如过切和撞刀等及时加以修正。虚拟制造技术可以通过相关软件,真实地模拟出材料加工的三维场景,包括对毛坯的选材和设置、机床位置,选择***、编辑加工程序并进行动画模拟。在此过程中,用户可以清晰的观察到每一步流程后工件所处的状态,并对加工完成的成品进行三维测量,检测其表面粗糙度,再根据实际需要改变***进给量和其他参数。将虚拟制造技术应用于数控加工,不仅有利于技术人员更好地改进加工流程,也便于对新从业人员进行教学。虚拟制造数控加工技术可以极大限度的减少材料浪费,为改进机械加工路径提供重要保障。
虚拟制造数控加工技术的发展期望
与传统加工技术相比,虚拟制造数控加工技术有明显的优势。主要表现在产品与制造环境是虚拟模型,在计算机上对虚拟模型进行产品设计、制造、测试,甚至设计人员或用