有限元分析

　　虛擬產(chǎn)品開發(fā)的目標(biāo)是滿足產(chǎn)品的性能要求、縮短產(chǎn)品周期及降低成本，這與性能優(yōu)良的計算分析系統(tǒng)分不開煤禽。計算分析的目標(biāo)包括：構(gòu)件的受力分析(靜力分析與動力學(xué)分析)、構(gòu)件對失效的安全性岖赋、產(chǎn)品功能檢測檬果、外部影響的評價、通過輕型構(gòu)件減少重量唐断、優(yōu)化材料等选脊。有限元分析法是目前最重要及應(yīng)用最廣泛的計算機輔助分析方法。直接將產(chǎn)品的三維零件模型或經(jīng)過降維等方法轉(zhuǎn)換成有限元分析模型脸甘，依據(jù)數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)傳至CAE軟件系統(tǒng)恳啥，就可進(jìn)行有限元分析。

　　工藝設(shè)計

　　借助CAM斤程、CAPP軟件角寸，確定已設(shè)計的零件工藝方案菩混，主要內(nèi)容包括：核準(zhǔn)加工零件的尺寸忿墅、公差及精度等加工要求、設(shè)定毛坯棍潜、確定工件裝卡方式恭吊、選擇加工刀具蚕察、確定加工方法、確定加工工藝路線仓判、設(shè)定工藝參數(shù)等犯党。

　　仿真系統(tǒng)

　　借助CAM軟件，根據(jù)所要加工工件的形狀特點蜘体、不同的工藝要求和精度要求示董，靈活地選擇各種加工方式和加工參數(shù)，快速生成逮百、編輯所需要的刀具軌跡(即刀具的切削路徑)艾烫，并可通過CAM軟件的幾何仿真系統(tǒng)實時或快速地仿真刀具—工件幾何體的運動，以驗證生成的刀具軌跡是否正確和有否產(chǎn)生過切現(xiàn)象氯北。

　　虛擬數(shù)控技術(shù)

　　通過CAM軟件對已生成的刀具軌跡進(jìn)行加工機床設(shè)置和後置處理拄讨，即按機床規(guī)定的格式進(jìn)行定制，從而生成和特定機床相匹配的NC代碼蹦漠。虛擬數(shù)控技術(shù)就是借助數(shù)控加工仿真CNC軟件椭员，采用完全模擬真實機床的虛擬數(shù)控機床對NC代碼的切削狀態(tài)進(jìn)行檢驗，用戶可以生動地看到實時的加工過程仿真笛园，以檢驗加工過程中刀具軌跡的正確性隘击，以及刀具有否過切、刀具與夾具及機床有否碰撞等問題喘沿。較先進(jìn)的虛擬CNC系統(tǒng)還可以進(jìn)行力學(xué)仿真闸度，通過切削過程的動態(tài)力學(xué)特性來預(yù)測刀具破損、刀具振動蚜印、控制切削參數(shù)莺禁，從而達(dá)到優(yōu)化切削過程的目的。采用虛擬數(shù)控加工窄赋，用戶不僅可以迅速地掌握CNC機床的操作過程哟冬，在調(diào)試過程還能減少和避免在真實加工環(huán)境中出現(xiàn)的各種錯誤，特別是用虛擬機床代替真實機床進(jìn)行培訓(xùn)忆绰，在降低費用的同時浩峡，還可獲得更佳的培訓(xùn)效果。

　　產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理

　　產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理(PDM)是虛擬產(chǎn)品開發(fā)的重要使能條件之一律馏，是虛擬產(chǎn)品開發(fā)得以實現(xiàn)的核心功能村钧。由於整個產(chǎn)品開發(fā)過程會形成大量的信息，包括產(chǎn)品腥浪、過程的數(shù)字模型臊骂、模型的連續(xù)循環(huán)以及相關(guān)的過程信息等。設(shè)計參與者不僅包括生產(chǎn)廠家的設(shè)計、工藝云拔、制造倡剥、裝配等人員，還包括供應(yīng)商足曹、合作夥伴和客戶等檀萝。這些人員在地理位置上往往是分散的，且各自使用不同的計算機系統(tǒng)和不同的軟件工具來產(chǎn)生整個產(chǎn)品生命周期所需要的各種數(shù)據(jù)江刚，而且這些計算機系統(tǒng)和軟件可能建立在不同的網(wǎng)絡(luò)體系上朋凰。在這種情況下，如何使數(shù)據(jù)保持最新的和正確的驴荡，并且在整個虛擬企業(yè)的範(fàn)圍內(nèi)得到充分的共享和有效的傳輸扣墩，同時保證數(shù)據(jù)免遭有意或無意的破壞。這些都是PDM需要解決的問題扛吞。

　　并行工程

　　虛擬產(chǎn)品開發(fā)是產(chǎn)品開發(fā)的方法呻惕，是一種制造策略，而并行工程是貫穿全個虛擬產(chǎn)品開發(fā)過程的哲學(xué)方法滥比，它應(yīng)被看作是管理策略亚脆，而不是制造策略。對虛擬產(chǎn)品進(jìn)行需求分析盲泛、零件造型設(shè)計濒持、虛擬裝配、有限元分析寺滚、工藝規(guī)劃柑营、仿真加工及測試的同時，考慮產(chǎn)品整個生命周期內(nèi)活動的過程是并行工程村视；虛擬產(chǎn)品開發(fā)中以顧客為第一驅(qū)動官套，產(chǎn)品的設(shè)計、制造蚁孔、分析奶赔、測試、裝配眠亿、銷售衷屋、維護(hù)等專業(yè)人員，以及供應(yīng)商也控、合作夥伴和用戶同時參與產(chǎn)品開發(fā)的過程是并行工程尔粮；虛擬產(chǎn)品開發(fā)通過計算機網(wǎng)絡(luò)在不同地點、不同單位和部門用省、不同專業(yè)人員之間進(jìn)行協(xié)同也可以認(rèn)為是并行工程激靡∪夼總之，虛擬產(chǎn)品開發(fā)以并行工程為開發(fā)機制的主要目標(biāo)是：提高產(chǎn)品質(zhì)量窑竖、縮短產(chǎn)品開發(fā)時間和降低開發(fā)成本等。

　　虛擬產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的軟硬件平臺

　　虛擬產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)得以實現(xiàn)硬件平臺和軟件平臺的有機結(jié)合旧晴。其硬件平臺包括：計算機(圖形工作站)适固、網(wǎng)絡(luò)、虛擬現(xiàn)實設(shè)備(如3D傳感器遮尚、頭套誊涯、眼鏡等)、圖形掃描儀蒜撮、三座標(biāo)測量儀暴构、繪圖儀、打印機段磨、快速成型機取逾、投影儀等。虛擬機電產(chǎn)品的擬實原型就是通過這些設(shè)備能夠感知的方式表現(xiàn)出來苹支。虛擬產(chǎn)品開發(fā)系統(tǒng)的軟件平臺包括：市場需求分析軟件砾隅、三維CAD軟件(含裝配、渲染模塊)债蜜、產(chǎn)品創(chuàng)新設(shè)計工具晴埂、優(yōu)化設(shè)計軟件、圖形數(shù)據(jù)處理軟件寻定、工程數(shù)據(jù)庫管理軟件儒洛、規(guī)劃OA軟件、CAPP軟件狼速、CAM軟件(含仿真模塊)琅锻、CAE軟件、虛擬CNC軟件儿戏、過程監(jiān)控軟件象体、PDM軟件、成本分析軟件肮脱、CRM档改、SCM、ERP等生產(chǎn)供應(yīng)鏈管理軟件夜痊，計算機網(wǎng)絡(luò)操作系統(tǒng)軟件等谅囚。

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