2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)床一樣曲秉，可以認(rèn)為是一組相互連接的活動(dòng)部件的集合采蚀，它們完成要求的相對(duì)運(yùn)動(dòng)，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)系承二。因?yàn)闄C(jī)床的類型各式各樣榆鼠，品種千變?nèi)f化，要想能夠表達(dá)各種機(jī)床漠盔，就需要采用模塊化的原理规倚，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)床的模型奸涤。各模塊應(yīng)該標(biāo)準(zhǔn)化评贫、通用化、集成化祷燥、層次化枕调、靈便化、經(jīng)濟(jì)化翁乌、并具有互換性堪锌、相容性和相關(guān)性，使系統(tǒng)具有開放性和適應(yīng)性蒙搅。根據(jù)虛擬數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)與功能肺疾，可以將虛擬數(shù)控機(jī)床系統(tǒng)的功能模塊作如下劃分(圖1)：

　　a)NC編譯模塊：為了使虛擬數(shù)控機(jī)床能夠識(shí)別NC程序，開發(fā)了NC編譯模塊众巷，它的功能是接受數(shù)控代碼并將其翻譯為機(jī)床部件彼硫、刀具等運(yùn)動(dòng)的信息炊豪；

　　b)運(yùn)動(dòng)控制模塊：運(yùn)動(dòng)控制模塊根據(jù)NC程序決定機(jī)床刀具和各個(gè)軸的運(yùn)動(dòng)狀態(tài)凌箕，向各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件發(fā)送運(yùn)動(dòng)指令并采集各軸的反饋信息；

　　c)操作面板模塊：操作面板模塊包括真實(shí)數(shù)控機(jī)床的操作面板按鈕功能和虛擬數(shù)控機(jī)床的菜單词渤；

　　d)切削計(jì)算模塊：根據(jù)工件與刀具的相對(duì)位置牵舱，進(jìn)行干涉判斷串绩，對(duì)發(fā)生干涉的工件進(jìn)行切削計(jì)算并重新生成工件模型；

　　e)機(jī)床場(chǎng)景模塊：建立虛擬機(jī)床的工作環(huán)境芜壁。

　　虛擬機(jī)床不能脫離實(shí)際機(jī)床而獨(dú)立存在礁凡，它是真實(shí)機(jī)床在計(jì)算機(jī)內(nèi)的模擬，虛擬機(jī)床與真實(shí)機(jī)床是密不可分的慧妄。虛擬機(jī)床的結(jié)論是需要由真實(shí)機(jī)床來檢驗(yàn)的顷牌，只有與真實(shí)機(jī)床相一致的結(jié)論才是正確的結(jié)論。

　　3虛擬數(shù)控機(jī)床的的應(yīng)用及展望

　　虛擬數(shù)控機(jī)床的應(yīng)用將給制造業(yè)帶來革命性的飛躍塞淹。由于虛擬數(shù)控機(jī)床是數(shù)字模型窟蓝，所以容易實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)字模型進(jìn)行顯示、分析饱普、傳遞和迭代更新迄咸，為設(shè)計(jì)提供并行作業(yè)的可能，用經(jīng)濟(jì)快捷的方式提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)品質(zhì)杉源，縮短產(chǎn)品開發(fā)周期屿钥。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)墙哲，能夠迅速完成在機(jī)床上不方便操作的各項(xiàng)任務(wù)坎市，如完成數(shù)控程序的調(diào)試、測(cè)量產(chǎn)品加工誤差爪辟、評(píng)定加工效率和檢驗(yàn)干涉碰撞情況等冻菌。還可以利用虛擬機(jī)床優(yōu)化切削參數(shù)，優(yōu)化刀具路徑既权，提高機(jī)床設(shè)備的生產(chǎn)效率荚砍。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)酌沥、學(xué)校的數(shù)控人才培訓(xùn)提供快速四洗、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)品呵扛。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)每庆。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。

　　現(xiàn)代制造技術(shù)正朝著高效率今穿、高速度缤灵、高精度、高集成和高智能方向發(fā)展蓝晒，加工智能化和虛擬制造已成為現(xiàn)代制造業(yè)中最重要的組成部分和發(fā)展方向腮出，并成為提高產(chǎn)品國(guó)際競(jìng)爭(zhēng)力的關(guān)鍵技術(shù)。目前芝薇，全球制造業(yè)之間的競(jìng)爭(zhēng)日趨激烈胚嘲，企業(yè)要贏得競(jìng)爭(zhēng)作儿，就需要以市場(chǎng)和用戶為中心，快速響應(yīng)市場(chǎng)的需求馋劈，以最短的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間(time)攻锰、最優(yōu)的產(chǎn)品品質(zhì)(quality)、最低的成本(cost)妓雾、最好的服務(wù)(service)娶吞，即以TQCS去贏得用戶和市場(chǎng)。虛擬制造技術(shù)就是根據(jù)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)需求屁坛，在強(qiáng)調(diào)柔性和快速的前提下逐嗅，于20世紀(jì)80年代提出的，并隨著計(jì)算機(jī)褒谒，特別是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展菊车，在90年代得到人們的極大重視，獲得迅速的發(fā)展奕喻。在不長(zhǎng)的時(shí)間里您奶，已成為企業(yè)界、學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一摧篱，是當(dāng)今國(guó)際上科技領(lǐng)域的前沿課題晋鼓，目前在美、英松苹、日摘链、西歐諸國(guó)已經(jīng)形成了相當(dāng)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)部門，商品化軟件已趨于成熟丘多，應(yīng)用比較廣泛岗努。

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