浅析虚拟数控车床加工技术与应用

浅析虚拟数控车床加工技术与应用

郝文学

哈电集团哈尔滨电站阀门有限公司黑龙江哈尔滨150000

摘要：近年来，随着机械生产的发展，当前我国的机械生产所使用的机床已经的开始大规模向数控机床的方向演进，从而推动我国机械制造业的进一步发展。但是在数控机床的实际应用中，数控设备成本高，操作人员的培养较为困难，造成了许多的企业在数控设备的使用方面怀有较大的顾虑，而虚拟数控机床加工技术有效的弥补了这方面的缺陷，通过计算机数字技术对数控车床是工作过程中进行虚拟化，能够虚拟的实现机床的操作过程，不但能够进行培训操作人员，还能够进行生产模拟的过程中，具有非常大的优势。本文探析了数你数控车床加工技术及其现实意义。

关键词：虚拟数控加工；数控机床；加工技术

前言

着制造技术的不断发展，数控机床也的加工精度也不断的提升，在生产效率和自动化程度方面的要求也逐年提高，因此，数控机床在机械制造领域中发挥着越来越重要的作用。在通常情况下，数控机床的购买需要投入大量的资金，而且对于操作人员的要求较高，所以数控机床的操作人员和编程人员在进行正式上岗之前都要经过严格的培训，充分了解数控机床的相关知识，才能够顺利的实现对数控机床的操作。

1虚拟数控机床的特点

1.1系统结构稳定

虚拟数控机床主要利用计算机技术进行实现，在进行虚拟仿真模拟的过程中，一切的数据都是来源于真实的数控机床，使得虚拟数控机床具有较为稳定的系统结构。虚拟数控机床在设计的过程中，为了保障能够真实的反映出实际机床在生产过程中的状况，一切的设计数据都是从我们当前所具有的数控机床为基础的，从而使得虚拟数控机床能够有效的模拟出真实数控机床的数据，为我们培训数控机床操作人员以及生产模拟提供可靠的数据。虚拟数控机床系统结构稳定性，一个很重要的方面是体现在其系统组成的模块化方面，虚拟数控机床一般而言都是由独立的系统模块组合在一起的，这种模块化的组合方式，能够使得虚拟数控机床与现实的数控机床有着极大的相似度，从而使得我们利用虚拟数控机床系统进行的仿真操作。对真实数控机床的仿真模拟，能够通过虚拟数控机床对真实机床的每一项功能实现仿真模拟，不会由于虚拟技术的使用而失去结构的真实性；每个模块应当具有颗粒性，正是由于这种颗粒性，才能够使虚拟数控机床中的每个模块都能够实现独立工作，以此增强虚拟数控机床的可操作性；模块合适的颗粒度。模块的颗粒度是否科学，直接影响着虚拟数控机床中模块的真实度，这对虚拟数控机床能够达到理想的仿真要求有着重要的影响。

1.2图形结构完善

我们使用虚拟数控机床，主要是起到仿真模拟以及数控机床的人才培养的作用，所以一定要与现实的数控机床实际情况相符合，那么一个非常重要的方面是我们的虚拟数控机床的图形结构必须足够的完善，才能够支撑起仿真的功能，进而使得虚拟数控机床能够完成模拟生产过程。模块的颗粒度是否科学，直接影响着虚拟数控机床中模块的真实度，这对虚拟数控机床能够达到理想的仿真要求有着重要的影响，通过对模拟数控机床中每个不同数据模块的框架进行描述，实现不同的模块之间的连接，同时能够按照不同的要求形成特定类型的数控机床。

1.3数据接口、格式标准

从当前的虚拟数控系统的发展过程来看，数据接口的完善与数据格式的标准化是虚拟数控机床发展的一个重要的方向。虚拟数控机床的数据接口的完善，能够使得虚拟数控机床实现对于外界数据输入做出灵活的反应，在当前的虚拟数控机床的发展下，我们应该不断的去完善虚拟数控机床的数据接口，使得我们的虚拟数控机床能够外界真是的数控机床建立起有机的联系。同时需要强大的网络支持功能才能够为虚拟数控机床的有效运行提供基本的运行环境，使虚拟数控机床成为真正的数据资源，为其与外部环境的连接提供相互操作性。

2虚拟数控车床的应用级技术

2.1虚拟数控车床的系统功能及技术

在虚拟数控车床仿真系统中，主要是通过计算机仿真技术，在相关技计算机系统开发平台的支持下，最终实现对于数控车床加工环境以及相关加工技术的模拟实现。因此，上述的虚拟数控车床仿真系统，具有以下系统功能。首先虚拟数控车床仿真系统具有对于数控车床的床身以及导轨、刀架等数控车床机械设备加工生产应用工件进行建模仿真的功能；其次，在进行数控车床加工生产过程中，虚拟数控车床仿真系统对于数控车床加工生产过程中车床以及车床刀具的切割运动加工过程可以进行仿真模拟功能；再次，虚拟数控车床系统对于数控车床加工过程中的刀具以及工件加工过程具有监测以及报警功能；最后，虚拟数控车床对于数控车床加工生产过程中的加工声音以及效果也具有相应的模仿功能。虚拟数控机床最为基本的功能就是对真实机床的模拟和仿真功能，通过运用不同的加工材料和加工方法，来实现对实际机床的仿真模拟，并实现与机床相对应的各种操作，同时也能够真实的反映出实际机床运行的动作和状态，第一，模拟实际数控数控机床的加工过程，包括显示和仿真CNC控制功能、动画加工过程，检查刀具轨迹和干涉、过切、碰撞等并给予警告；第二，评估工件品质，显示工件3D实体表面的拓扑关系、尺寸、公差和表面品质；第三，估算加工成本：通过仿真加工过程，能进行加工成本的估算。

2.2降低数控生产成本

虚拟数控机床在我们的发展背景下，其发挥的最为主要的作用是生产模拟的作用，能够为我们是实际生产带来极大的便利。虚拟数控机床能够起到十分良好的数控生产模拟的作用，可以为我们的实际数控生产提供便利并且为数控机床人才的培养提供条件。使用虚拟数控机床，我们能够对我们的数控生产方案进行检验，将已经设定好的生产数据输入数控机床，能够进行虚拟的产品生产模拟，通过模拟生产的产品，我们能够及时发现我们技术存在的不足之处，进而进行进一步的优化设计，有效的节省了生产成本，同时使得我们的数控机床生产的产品质量能够更高。虚拟数控机床作为一种先进的技术，已经在很多的企业和学校数控人才的培训活动中获得了广泛的运用，通过虚拟数控技术，将实际的机床操作过程进行全程模拟，在提高培训效率的通同时，也节省了大量不必要的资源浪费。从机床生产的角度来说，通过虚拟数控技术能够将数控机床的生产过程向消费者演示，这样便能够使客户更加了解机床的全部结构。

2.3完成复杂加工过程

在生产模拟方面，虚拟数控机床能够根据我们的生产要求，利用虚拟仿真的方法对我们设计好的加工过程进行仿真，通过我们的仿真过程，能够实现对生产过程材料使用以及加工过程的细致观察，从而根据生产过程的要求及时调整我们的生产方案，对于现代化生产具有是非积极的意义虚拟数控机床能够完成复杂的加工过程，相较于直接使用数控机床进行加工，能够更加的节省成本。在实际生产的过程中，我们有一些生产过程十分复杂的机械生产过程，如果直接使用数控机床进行生产，生产出来的工件合格率不高，而使用虚拟数控机床进行复杂零件的生产，能够使得一些生产任务先行在虚拟数控机床加工完成。

3结语

总之，虚拟数控车床加工技术的研究以及应用实现，不仅对于数控车床加工技术的应用有了更大的扩展，而且对于保证数控车床加工生产过程的稳定性以及提高数控车床加工技术有着积极的作用。虚拟数控机床对于机械制造业的发展具有十分重要的意义，是我国未来机械生产的重要发展方向。

参考文献

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[2]刘晓辉，郑金兴，张铭钧.面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究与实现[J].机床与液压，2005(02).