研究虚拟仿真技术在数控加工中的运用

胡震

摘 要：随着我国科技的不断发展进步，虚拟仿真技术已被广泛应用在各个领域中，尤其是在数控加工中。在数控加工中运用虚拟仿真技术能够有效提高数控机床的运用效率，保证工作的质量，可以说，虚拟仿真技术对数控技术提高起到了促进的作用。该文首先讲述虚拟仿真技术的定义，然后介绍虚拟仿真技术在数控加工中运用的重要意义，最后介绍虚拟仿真技术在数控加工运用的工作原理。

关键词：虚拟仿真技术 数控加工 重要意义 工作原理

中图分类号：TP391 文献标识码：A 文章编号：1672-3791（2017）05（a）-0070-02

如今数控加工技术已经被广泛地应用在零部件的加工中，但是由于零部件的制作工艺越来越复杂，为了保证加工的效率和质量，虚拟仿真技术浮出水面。虚拟仿真技术的应用有效提高了数控加工的质量，但是为了更加充分地运用虚拟仿真技术，必须要对虚拟仿真技术的工作的原理和方式进行掌握。

1 虚拟仿真技术的定义和内涵

所谓虚拟仿真技术就是指建立一个虚拟的系统模仿另一个真实系统的技术，这项技术是人类改造社会中重要的战略性成果。

而虚拟仿真技术应用在数控加工中就是根据实际的加工环节和加工情况，通过计算机系统，利用先进的科技，建立一个虚拟的仿真加工系统和加工情况，从而提前检查出数控加工的操作是否正确合规。

虚拟仿真技术是建立在计算机系统不断发达和多媒体技术不断发展的前提之下，对现实的技术进行模仿，构建出一個完整的虚拟场景。虚拟仿真技术主要具备沉浸性、交互性、虚幻性和逼真性四大基本特征，因此，被广泛地应用在各个领域当中。

2 虚拟仿真技术在数控加工中有效运用的重要意义

不难发现，虚拟仿真技术在数控加工中有效运用具有以下几个重要意义。

首先，有效提高了数控机床的利用率和工作效率。当前社会的发展趋势就是数控机床已经逐步取代了传统的加工设备，但是目前来看，数控机床设备比较昂贵，而且对操作员工的技术要求也比较高，一旦操作失误就会造成很大的经济代价，运用虚拟仿真技术能够有效地避免失误，从而维护了数控机床的利用率和准确率，提高数控机床的工作效率。

其次，有效减少失误，提高数控加工的准确度。虚拟仿真技术的应用，在数控加工进行之前可以模拟训练，在实际加工操作之前，通过进行尝试性切割计算机图形的仿真，能够有效地检查出刀具轨迹的正确与否，也能够检查数控加工的程序是否正确，所以，模拟仿真技术提高了数控加工的准确度。

最后，有效地保护数控加工设备的使用，延长使用寿命。通过虚拟仿真技术进行演练切割，能够有效地避免加工操作失误给数控机床造成的损害，从而有效地延长了数控机床的使用寿命，提高了数控机床使用企业的经济利益。

3 虚拟仿真技术在数控加工运用的工作原理

第一，开发虚拟仿真加工系统。虚拟仿真加工系统的构建是建立在实际护理设备和与之相对应的活动和信息的基础之上，而且还要能够根据实际加工系统的变化进行改变和维护。这个虚拟仿真加工系统的构建是建立在应用CAD或者是CAM的设计功能之上，建立了机床和夹具的主要零部件模型和工件的模型，然后加工组装成模拟仿真加工系统的设备系统，再利用CAD或者是CAM的自动数控编程功能生成零件的数控加工程序，最后根据刀具原型制作出刀具模型，这样就完成虚拟仿真加工的模型和信息的准备。

第二，虚拟仿真加工系统的机床建模。可以说机床建模是虚拟仿真加工系统的关键模型，也是实际数控机床在虚拟仿真加工系统下生成的数字化的模型，这种数字化模型主要包括几何模型和运动模型，其中几何模型就是在CAD系统下建成的，几何模型的构建就是根据实际测量机床的尺寸、大小进行相应的建模，然后再进行装配，形成虚拟的数控机床；运动模型主要是用来处理几何模型在数控机床的数控程序下可以进行改变、能动的模型。

第三，虚拟仿真加工系统功能的实现。在建立了数控机床的模型之后，要想实现虚拟仿真加工的功能，就需要对各种程序进行检查，确立各个程序的翻译模块，然后对运动仿真和道具的运行进行功能检查，同时要有效地保证碰撞通过检测标准，最后实现了真正的工作运用。

4 结语

虚拟仿真技术在数控机床中的广泛应用有效地提高了数控机床的工作效率，延长了使用的寿命，对数控机床的广泛应用起到了促进的作用。为了充分利用虚拟仿真技术，必须要明确其应用在数控机床中的工作原理，按照工作原理开展各项工作，确保该技术充分发挥其优势，促进我国数控加工的进步。

参考文献

[1] 王宏锋，万蕾.基于虚拟仿真技术的飞机数控加工生产线规划构建[J].航空制造技术，2015，493（Z2）：71-74.

[2] 杨东海.虚拟仿真技术在电子技术课程教学中的应用研究[J].职业教育旬刊，2015（12）：72-74.

[3] 户凤荣，邹青，孙婉婷，等.基于UG6.0与VERICUT的航空薄壁零件虚数控加工仿真技术的研究[J].吉林化工学院学报， 2015，32（8）：46-49.

[4] 刘昕，石鑫.CORBA技术在三层C/S虚拟车削加工仿真方面的开发应用[J].制造技术与机床，2016（1）：43-46.