虚拟加工过程的仿真研究.doc

前言
回顾刚刚过去的20世纪，制造业经历了从手工劳动到机械化、自动化的巨大变迁和辉煌历程，促成了生产力的飞跃发展和人们物质生活的丰富；同时也经受过并正在经受着信息技术合乎环境污染的巨大冲击，甚至曾经被成为“夕阳工业”。但信息革命也为制造业的发展带来了新的契机和动力。信息技术渗透入制造业，促成了企业机构的变更和新的制造模式的诞生。“虚拟制造”、“网络化制造”、“计算机集成制造”等新的理念和技术就是在这种背景下诞生的。
虚拟制造是在20世纪90年代提出的新概念，它的产生是需要牵引和新技术推动的结果，也是制造过程仿真科学发展的必然趋势。经济全球化与市场化的加剧，要求加速产品开发进程，实现一次设计、协同设计和零废品制造；信息技术、虚拟现实技术的发展，又为虚拟制造概念的饿形成与发展提供了条件。
虚拟制造已成为当今制造科学的学科前言之一，受到国家政府部门、企业界和学术界的广泛重视。在国家自然科学基金委员会编辑出版的“先进制造技术基础——我国先进制造技术发展战策研究报告”中指出：“虚拟制造技术是先进制造技术的前沿和先导，是我国跨世纪发展先进制造技术的优先领域之一。目前可以从产品的零件、加工过程和产品局部性能的虚拟制造研究开始，争取在2010年前能为飞机、汽车等复杂产品的虚拟制造提供理论方法和技术。”
虚拟制造已成为传统制造业与作为现代经济特征的信息产业的联系桥梁。它将信息技术的最新成果引入制造业，再促进新产品开发，提升传统产业水平，增强市场竞争力方面已显现出巨大的潜力，并必将成为信息化带动工业化的有力工具。
由于虚拟制造技术发展迅速，迄今为止，尚未见到国内有系统介绍该领域知识的专著问世，国外也只是研究报告或论文发表。虚拟加工过程仿真的研究还是一个不是很成熟的课题，这需要一个很长的时间和大量的人力来进行研究，本文也只是对虚拟加工过程进行了简单的研究。当今以"市场需求"为牵动力的制造企业,要求对不断增加的动态创新和需求作出快速响应,是我们不得不减少样机的设计和分析评价时间.由于虚拟制造技术的应用,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,从而大大缩减了产品开发周期.
虚拟加工过程仿真是一种新的制造方法和模式，它的本质是以计算机支持的仿真技术为前提，对设计制造等过程进行统一建摸，在产品设计阶段或制造之前，模拟产品制造全过程及其对产品设计的影响，预测产品的性能，从而减少产品开发过程的反复和资源的浪费，提高产品的开发效率，缩短开发周期。这也是本课题所要研究的主要意图。
本文一共分为五个章节：第一章绪论主要介绍虚拟加工的发展和未来的前景、对工业生产作出贡献。第二章虚拟加工过程的仿真这一章主要讲的是虚拟加工技术和Vericut软件的学习。第三章具体实例加工过程本章主要的内容是Vericut软件的具体应用、对简单零件的加工过程进行仿真演示、看是否有干涉现象的发生。第四章具体零件的加工仿真。最后结论与展望摘要
佳木斯大学教务处第PAGEII页
摘要
虚拟加工过程是通过对实际加工过程的模拟仿真，在零件正式生产之前就能预见和评估其加工过程中可能出现的问题并加以解决，从而确保产品加工质量。本课题应用的是Vericut软件来对加工零件进行虚拟仿真的。虚拟加工的过程是由NC指令控制刀具运动完成的，在执行每一段NC指令的过程中，刀具从某一起始位置经某一路径运动到另一位置。在此过程中，刀具在空间扫过了一定的体积，可以把刀具在运动过程中包络的空间形体称之为“虚形体”（SweptVolumeSolid）。
本课题对加工过程的仿真主要采用二种形式：①刀具运动轨迹仿真，此时只是刀具按加工轨迹围绕毛坯运动，目的是直观检验刀具运动轨迹的合理性。②材料去除过程仿真，此时刀具按其运动轨迹对毛坯进行材料切除，目的是模拟实际的切削过程。

关键词虚拟加工;虚拟制造;加工仿真;数控技术;数控仿真

Abstract
Abstract
Thehypothesizedprocessingprocessisthroughtotheactualprocessingsimulation,beforecomponentsofficialproductioncanforeseeandappraiseinitsprocessingpossiblyappearsthequestionandsolves,thusguaranteestheproductprocessingquality.ThistopicappliesistheVericutsoftwarecomestotheprocessingcomponentstocarryonthehypothesizedsimulation.ThehypothesizedprocessingiscompletesbytheNCcomman