虛擬機(jī)床

1、1虛擬數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及功能虛擬數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及功能1.1虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)具備的特點(diǎn)a)良好的結(jié)構(gòu)：包括三個(gè)方面：1)與真實(shí)機(jī)床相似的結(jié)構(gòu)。具有與真實(shí)機(jī)床相似的結(jié)構(gòu)使虛擬機(jī)床能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能而不致因?yàn)椴捎媚撤N近似代替而導(dǎo)致某種結(jié)構(gòu)的失真或丟失2)機(jī)床各模塊的顆粒性。虛擬機(jī)床各模塊的顆粒性使每個(gè)模塊能彼此獨(dú)立的被開發(fā)和工作，從而增強(qiáng)了虛擬機(jī)床的可操作性和可管理性3)各模塊合適的顆粒度。虛擬機(jī)床各模塊顆粒度的合適與否取決于每個(gè)模塊的抽象

2、度是否定義合適，以便使虛擬機(jī)床既是一個(gè)能概括各種類型數(shù)控機(jī)床的抽象框架，又能方便的掛接具體的模塊來仿真某種特定類型的數(shù)控機(jī)床b)完善的圖形接口：完善的圖形接口使用戶既能像在真實(shí)環(huán)境中那樣完全操作數(shù)控機(jī)床，又能完全真實(shí)地以圖像的形式觀察機(jī)床運(yùn)行的各種狀態(tài)和各種機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，從而最大限度的提高人機(jī)融合度c)完全的符號(hào)數(shù)據(jù)接口：完全的符號(hào)數(shù)據(jù)接口能使虛擬機(jī)床的各種靜止和運(yùn)行狀態(tài)以符號(hào)數(shù)據(jù)的形式被外界感知，從而提供了與其他制造軟件的無縫鏈接。外

3、界也能通過輸人符號(hào)數(shù)據(jù)對(duì)虛擬機(jī)床進(jìn)行控制d)強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能：強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能能使虛擬機(jī)床為各種真正的制造資源服務(wù)，從而在連接意義上提供與外界制造資源的相互操作性e)標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式：虛擬機(jī)床由于采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式存儲(chǔ)、傳輸和處理數(shù)據(jù)因而能夠在語義意義上提高與外界制造資源的相互操作性。1.2虛擬數(shù)控機(jī)床的功能虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)該能夠仿真不同的加工方法和不同的加工材料，能夠完成數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)操作，逼真地顯示數(shù)控機(jī)床的各種動(dòng)作，并且能夠顯示和評(píng)估

4、加工結(jié)果。因此系統(tǒng)要求具有如下功能：a)模擬加工過程：顯示和仿真CNC控制功能、動(dòng)畫加工過程，檢查刀具軌跡和干涉、過切、碰撞等并給予警告b)評(píng)估工件品質(zhì)：顯示工件3D實(shí)體表面的拓?fù)潢P(guān)系、尺寸、公差和表面品質(zhì)c)估算加工成本：通過仿真加工過程，能進(jìn)行加工成本的估算d)加工過程的監(jiān)控：監(jiān)控加工過程的各個(gè)方面。2虛擬數(shù)控機(jī)床的體系結(jié)構(gòu)虛擬數(shù)控機(jī)床的體系結(jié)構(gòu)虛擬機(jī)床與實(shí)際機(jī)床一樣，可以認(rèn)為是一組相互連接的活動(dòng)部件的集合，它們完成要求的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，

5、提供工件和工件刀具系統(tǒng)上相關(guān)點(diǎn)的瞬間空間位置關(guān)系。因?yàn)闄C(jī)床的類型各式各樣，品種千變?nèi)f化，要想能夠表達(dá)各種機(jī)床，就需要采用模塊化的原理，定制各種標(biāo)準(zhǔn)的模塊，這樣經(jīng)過少量的修改就可以建立各種機(jī)床的模型。各模塊應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化、通用，用經(jīng)濟(jì)快捷的方式提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期。采用虛擬數(shù)控機(jī)床技術(shù)，可以為產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的可制造性分析提供關(guān)鍵數(shù)據(jù)，能夠迅速完成在機(jī)床上不方便操作的各項(xiàng)任務(wù)，如完成數(shù)控程序的調(diào)試、測量產(chǎn)品加工誤差、評(píng)定加工效率和

6、檢驗(yàn)干涉碰撞情況等。還可以利用虛擬機(jī)床優(yōu)化切削參數(shù)，優(yōu)化刀具路徑，提高機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)效率。利用機(jī)床加工的全過程與用戶的交互功能，可以為企業(yè)、學(xué)校的數(shù)控人才培訓(xùn)提供快速、安全且不消耗資源的有效手段，并幫助機(jī)床制造商向遠(yuǎn)程客戶逼真地演示其產(chǎn)品。為制造業(yè)提供最佳的發(fā)展以及為加工過程的優(yōu)化提供決策依據(jù)。虛擬數(shù)控機(jī)床的網(wǎng)絡(luò)功能為真正實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程合作提供保證。虛擬數(shù)控技術(shù)是由許多先進(jìn)學(xué)科、先進(jìn)知識(shí)形成的綜合技術(shù)系統(tǒng)，是一個(gè)極具潛力的前沿研究領(lǐng)域。由于多

7、媒體技術(shù)和網(wǎng)絡(luò)技術(shù)以及仿真技術(shù)的迅速發(fā)展，虛擬數(shù)控技術(shù)將獲得更快的發(fā)展。虛擬機(jī)床是虛擬加工技術(shù)的核心，網(wǎng)絡(luò)化、智能化、集成化是虛擬制造技術(shù)的發(fā)展方向。虛擬機(jī)床軟件的發(fā)展目標(biāo)應(yīng)該是根據(jù)國內(nèi)的現(xiàn)實(shí)情況和國外軟件的發(fā)展趨勢，針對(duì)具體的機(jī)床開發(fā)面向工程的實(shí)用化小型軟件。把某一類型的虛擬機(jī)床作為該類型數(shù)控機(jī)床的附件，提高數(shù)控機(jī)床的市場競爭力、增加機(jī)床產(chǎn)品的附加值。虛擬數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用，將為制造技術(shù)帶來勃勃生機(jī)，并將虛擬數(shù)控機(jī)床的研究開發(fā)推向一個(gè)更加