虛擬實驗技術在機械加工中的應用研究

摘要：文章闡述了虛擬制造的定義與特點以及虛擬制造技術與虛擬現實技術的關系，介紹了虛擬制造的分類，重點介紹了虛擬制造技術在機械加工業中的應用和典型的虛擬制造技術。

關鍵詞：虛擬實驗；實驗技術；機械加工；加工應用

中圖分類號：TP391文獻標識碼：A文章編號：1006-8937（2014）18-0075-01

1虛擬制造的實驗系統分析

利用有效的方法，在Visual C++經過編譯虛擬實驗系統可自動生成.ocx格式的ActiveX控件文件，之后將這一文件輸入Internet Web瀏覽器中便可運行。其中.ocx文件中涉及到虛擬實驗項目中的所有實驗內容，當這些內容輸入至Internet Web瀏覽器后便可在Internet上運行，并在Web技術的輔助下完成網上虛擬實驗系統的構建。本章將著重論述ActiveX控件在Web上的運行原理，具體內容如下：

將ActiveX控件直接嵌入Web上，這一過程需要在

另外，為確保ActiveX控件在Internet上高效有序運行關鍵依托于ActiveX模型由服務器端和客戶端構成，二者之間呈現完全對等關系。ctiveX模型背景下，無論客戶端還是服務器端均可使用ActiveX控件，并且客戶端與服務器端在使用ActiveX控件時相互獨立進行，以此大大提高了客戶端和服務器端的運行效率。

虛擬實驗系統中，客戶便為進行實驗的學生，當學生置于網絡平臺之上開展實驗項目時，首先，從服務器中下載該實驗項目的ActiveX控件，之后對ActiveX控件進行安裝注冊，上述兩步驟均需借助實驗平臺完成。然后ActiveX控件便可作為一個應用程序，此時學生可規避服務器端的影響直接利用計算機實現整個實驗。這一運行方式既能夠提高實驗效率和質量，又能夠減輕學生的負擔。

2工廠機械加工技術中存在的問題

2.1應用機械加工技術安全維護不到位

由于我國工廠市場起步比較晚，以至于現行諸多機械加工技術制度機制還有待進一步成熟與完善，工廠應用企業中部分領導人員為實現提升企業經濟效益，一味的降低各方面的成本投入，尤其是設備更新方面更為顯著，以此將造成工廠應用企業中存在著設備異常陳舊、老化現象，不僅不利于提升工廠應用企業生產經營效率，而且還給工廠應用企業帶來了極大的安全隱患。

2.2工廠應用企業的機械加工技術工作逐步弱化

目前，我國仍有相當一部分工廠應用企業尚未充分認識到機械加工技術的重要性，導致對應用機械加工技術的積極性不高。總結而言，其主要體現在三個方面：一是在管理規劃上，工廠應用企業將生產經營管理和安全管理放在諸多管理工作的首要位置，但實際過程中，大多數工廠應用企業未重視起應用機械加工技術問題，使得工廠應用企業的機械加工技術得不到全面落實；二是工廠應用企業中既具有專業技能有具有管理協調能力的綜合性機械加工技術人才；三是因應用總承包單位的出現，相當一部分資質高、管理能力強的建設應用企業將機械加工技術責任承包給應用承包單位。綜合上述三方面將造成我國現行工廠應用企業的機械加工技術工作持續弱化。

3機械加工虛擬實驗系統的總體開發框架

通常情況下，構建機械加工虛擬實驗系統需分四部分進行：①三維實體的建模；②對模型進行貼圖渲染；③針對于各運動部件的相互運動編寫相關程序；④對機械加工虛擬實驗系統設計界面，后開展測試。虛擬現實軟件Virtools同時具備多方面優點，包括交互性較強、實時渲染功能強大、自身腳本語言應用方便及界面美觀性較好等。筆者認為，應盡可能依托三維建模軟件Inventor開展建模工作，如此對實現減面具有極其重要的現實意義。此外，3ds Max既具備模型優化功能又具備材質編輯渲染功能，借助這些功能有助于Inventor與Virtools之間數據的轉換與傳遞。

總結來說，虛擬實驗技術在機械加工中應用設計主要體現在：第一，落實好機械加工虛擬實現系統的總體結構設計，第二，落實好機械加工虛擬實驗系統的功能設計，包括虛擬場景漫游系統的設計、交互模塊的設計及友好系統界面的設計等。

4機械加工虛擬實驗系統的實現

4.1機械加工虛擬實驗系統的建模及優化

首先，在3ds Max中，采取有效措施推進導入模型逐漸向可編輯多邊形的轉化，選擇邊元素，并移除那些不必要的邊與刪除那些不必要的面。運用抽取簡化算法對銑床升降。

4.2虛擬車間布局設計

制造系統的布局設計要求設計制造系統布局時應緊密結合企業經營策略，并以最大限度上滿足企業經營需求為預期目標，以實現對人員物料與所需相關設備設施的科學合理組織、有效規劃。依托面向對象的模擬仿真能夠起到優化調整虛擬模型的積極效應，同時運用不同決策變量之組合對設備利用率、交貨期等多方面內容進行有效分析，對實現產能最大化與庫存最小化等目的具有極其重要的現實意義。

參考文獻：

[1] 劉貴軍.刀具的選擇與切削用量在數控加工中的應用[J].農業與技術，2007，(6).

[2] 趙顯斌.刀具選擇與切削用量在數控加工中的確定[J].科技咨詢導報，2007，(14).

[3] 楊麗惠.數控技術在機械加工領域的應用[J].機電信息，2010，(36).

[4] 彭平.試論機械制造中數控技術的運用[J].科技致富向導，2011，(26).

[5] 張慶.機械制造中數控技術的應用[J].湖南農機，2011，(3).

[6] 鄭明楊，王清超，錢慶鎮.數控技術在機械制造中的應用[J].科技傳播，2010，(16).