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虚拟加工环境建造的关键技术研究

周旺兵  
【摘要】: 虚拟加工技术是指数控机床在虚拟环境中的映射,它集制造技术、机床数控理论、计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)和建模与仿真技术于一体。人能够凭直觉感知计算机产生的三维仿真模型的虚拟环境,虚拟加工过程能为产品设计可制造性的分析提供关键数据。在实际数控加工过程中,为了校验数控代码的正确性,需要进行反复试切直至确认数控代码能够完成预定的加工任务,同时数控加工参数也需要反复调试,这些操作不仅效率低下,占用了机器资源,而且有可能引起刀具碰撞或干涉等问题而造成经济损失。虚拟加工过程,能节省资源并避免风险。它的好处还体现在通过真实地模拟机床加工过程的行为来快速地对机床操作人员进行培训,也可帮助机床制造商向潜在的远程客户逼真演示其产品。该技术的采用可缩短产品的开发周期,降低生产成本,提高产品质量和生产效率。随着科学技术的进步,虚拟加工将在虚拟制造业中发挥其更大的作用。 本文从虚拟产品的可加工性角度出发,对虚拟加工环境的结构及其关键技术进行了研究,并开发了一个三维虚拟加工环境原型系统,其中的设备单元为一个虚拟铣削加工中心。系统在NC代码或刀位文件的驱动下运行,在加工过程中可连续不断地改变视角,以观察加工过程中加工中心的部件运动、零件和型腔的成型过程。该原型系统的仿真效果具有真实感强,实时性好的优点,可用于对设计的产品进行可加工性验证。 在国内虚拟机床技术研究的基础上,本文对数控加工过程的可视化进行了研究,包括虚拟加工环境的建造、刀具轨迹的优化模型及刀位计算、虚拟加工的NC代码翻译与实现,并着重于虚拟加工的NC代码翻译与实现的算法研究。总结出一套虚拟加工技术的实施方案。本系统以Windows98为开发平台,采用C++Builder软件及三维图形软件标准接口OpenGL为工具,初步设计了整个虚拟加工的过程。系统的结构包括: (1)虚拟加工环境:虚拟加工环境由机床、工件、刀具和夹具构成,采用OpenGL和CAD对机床、夹具、刀具和工件进行特征造型。 (2)虚拟加工过程:包括数控程序译码、三维动画仿真。数控加工过程仿真主要指几何仿真。几何仿真将刀具与零件视为刚体,不考虑切削参数、切削力及其它因素对切削加工的影响,只是对数控程序进行翻译,产生刀具位置数据,并以此数据驱动机床运动部件和刀架运动,刀具对工件进行虚拟切削等。


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3 北京第一数控机床有限责任公司CIO 李 林;用信息化振兴装备制造业[N];中国计算机报;2003年
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8 邹晓慧;CAXA在国产整车数字化设计制造中的应用[N];科技日报;2004年
9 本报记者 夏希品;山特维克可乐满:闪耀全场的“睿智空间”[N];机电商报;2011年
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