虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)與應(yīng)用研究

劉軍壯

（青島工程學(xué)院，山東 青島 266000）

隨著我國經(jīng)濟的不斷發(fā)展與成長，工業(yè)企業(yè)生產(chǎn)中對數(shù)控車床加工技術(shù)的要求也變得越來越高，將虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)運用到實際中，不單單能夠大幅度地提升工業(yè)機械數(shù)控機床加工技術(shù)，同時，還能加快我國工業(yè)經(jīng)濟發(fā)展的腳步與速度?；诖?，本文將對虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)與應(yīng)用進行進一步的分析與研究。

1 虛擬數(shù)控車床的特點與優(yōu)勢分析

1.1 系統(tǒng)結(jié)構(gòu)具有優(yōu)良性

首先，虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)能夠?qū)嶋H的數(shù)控車床進行真實的模擬，同時，還能將真實車床的每項功能完美地展現(xiàn)出來，不會因為虛擬數(shù)控車床本身的虛擬性而造成失去結(jié)構(gòu)真實性的特點。

其次，虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)的每個模塊中都有顆粒性，這種顆粒性的作用能夠讓虛擬數(shù)控車床中的每個模塊都能進行獨立地工作，大幅度地增強虛擬數(shù)控車床的可操作性制。

最后，顆粒度還具有適合性，因為每個模塊的顆粒度都是經(jīng)過專業(yè)的設(shè)計，具有科學(xué)性與合理性的特點，能夠完美地展現(xiàn)虛擬數(shù)控機床模塊的真實度，經(jīng)過對模擬數(shù)控機床中每個不同模塊的框架進行細致、認(rèn)真的研究與分析，真正地將不同模塊之間進行了有效的連接與有機的結(jié)合，同時還能夠根據(jù)要求的不同而特意定制內(nèi)容不同的數(shù)控車床。

1.2 圖形接口具有完善性

只有當(dāng)虛擬數(shù)控車床具有完善性的圖形接口時，才能經(jīng)過計算機真正地對于數(shù)控機床進行模擬，同時也只有擁有了完善性的結(jié)構(gòu)，才能夠根據(jù)機床不同的運行參數(shù)來對其進行不同的反應(yīng)，以此大幅度地提升人機融合的程度。

1.3 符號數(shù)據(jù)接口具有健全性

只有經(jīng)過了符號數(shù)據(jù)接口，虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)才能進一步地模擬出數(shù)控機床的具體運行狀態(tài)，方便不同的型號代表靜態(tài)與動態(tài)。同時通過符號數(shù)據(jù)接口還能將虛擬數(shù)控車床與外部環(huán)境有機地聯(lián)合在一起，為數(shù)控車床軟件健康、有序的運行打下了堅實的基礎(chǔ)。

1.4 擁有了網(wǎng)絡(luò)支持功能

只有本身具有強大的網(wǎng)絡(luò)支持功能，才能夠更好地為虛擬數(shù)控車床提供工作的環(huán)境，確保虛擬數(shù)控車床能夠為相關(guān)工作人員所操作，并與外部的環(huán)境進行有效的連接，提供相互操作性能。

1.5 數(shù)據(jù)格式具有標(biāo)準(zhǔn)性

虛擬數(shù)控機床的主要存儲方式主要是經(jīng)過數(shù)據(jù)的傳輸和處理而將其真正地實現(xiàn)，因此，數(shù)據(jù)格式的標(biāo)準(zhǔn)能夠為虛擬機床與外部制造資源提供相互操作的機會。

2 虛擬數(shù)控車床系統(tǒng)結(jié)構(gòu)

虛擬數(shù)控車床系統(tǒng)主要是運用了計算機強大的優(yōu)勢與特點，實現(xiàn)仿真技術(shù)，通過計算機中代碼對虛擬數(shù)控車床進行與之相對應(yīng)的模仿，并對機械實際加工中涉及的所有步驟與環(huán)節(jié)都可以進行虛擬的模仿。

虛擬數(shù)控車床加工的實際環(huán)境與所有的過程，組成了虛擬數(shù)控車床加工全系統(tǒng)。但其中有一點值得關(guān)注與重視，那就是加工的環(huán)境能夠?qū)?shù)控車床的仿真模擬部分造成不同程度的影響，同時也也會涉及到車床生產(chǎn)過程當(dāng)中的車床與刀具等。

此外，虛擬數(shù)控車床加工系統(tǒng)還將生產(chǎn)加工過程的虛擬融入其中，虛擬的部分主要是由計算機代碼的翻譯部分、三維模擬仿真部分等共同組合完成。因為虛擬數(shù)控車床的模塊當(dāng)中具有顆粒性的特點，所以才會確保出裝當(dāng)中的每個系統(tǒng)模塊都能夠順利、有序地進行獨立性的工作與生產(chǎn)，大幅度地提升了虛擬數(shù)控車床的可操作性質(zhì)。

3 虛擬數(shù)控車床的運用

3.1 將其作為生產(chǎn)模擬

生產(chǎn)模擬在虛擬數(shù)控車床中扮演的重要角色，占據(jù)著關(guān)鍵的位置，同時也是主要的功能，能夠為具體的生產(chǎn)生活帶來極大的便利與快捷。從生產(chǎn)模擬的角度來說，虛擬數(shù)控車床能夠根據(jù)相關(guān)工作人員要求的標(biāo)準(zhǔn)，運用虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)，對車床加工的工程整體進行模擬與仿真。

經(jīng)過了虛擬仿真，可以以最快的速度認(rèn)真、細致地觀察生產(chǎn)過程中原材料的運用情況，之后可以按照實際的生產(chǎn)要求，適當(dāng)?shù)貙ιa(chǎn)計劃進行調(diào)整，促進機械行業(yè)慢慢地向著自動化的方向轉(zhuǎn)變和發(fā)展。

3.2 降低數(shù)控生產(chǎn)的成本

因為模擬數(shù)控機床在具體的數(shù)控生產(chǎn)模擬過程中能夠起到虛擬仿真的作用，同時，還能夠為機械企業(yè)培養(yǎng)出一批又一批專業(yè)能力強的技術(shù)人員提供完美的方案與計劃。通過科學(xué)、合理地運用虛擬數(shù)控車床，企業(yè)能夠隨時對數(shù)控生產(chǎn)的方案進行不斷的檢查和適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，將已經(jīng)設(shè)計好的生產(chǎn)數(shù)據(jù)送到數(shù)控車床，進一步對現(xiàn)實的數(shù)控車床進行虛擬的產(chǎn)品生產(chǎn)模擬。

對產(chǎn)品進行生產(chǎn)模擬，能夠幫助企業(yè)發(fā)現(xiàn)機械生產(chǎn)過程當(dāng)中技術(shù)還存在著哪些問題與不足，進一步地對產(chǎn)業(yè)流程進行優(yōu)化與革新，同時還能大幅度地降低數(shù)控生產(chǎn)的成本，提高生產(chǎn)的效率與質(zhì)量。

此外，虛擬數(shù)控車床不單單具有可以對產(chǎn)品生產(chǎn)模擬之外的優(yōu)勢與特點，還能夠運用自身強大的特點對數(shù)控機床的工作人員進行真實的培訓(xùn)，在具體的生產(chǎn)模擬過程當(dāng)中，無須對車床操作人員損害數(shù)據(jù)車床進行按章處罰。

3.3 對較煩瑣的加工過程可以完美地完成

虛擬數(shù)控車床完全可以憑借自身強大的優(yōu)勢與特點，更好地幫助技術(shù)人員共同完成較為煩瑣的加工過程，與直接操作數(shù)控車床相比較，虛擬數(shù)控車床能夠減少生產(chǎn)成本支出的數(shù)量。

在具體的機械生產(chǎn)過程中，如果相關(guān)工作人員運用數(shù)控車床對生產(chǎn)過程極其復(fù)雜的機械生產(chǎn)流程進行操作，那么，生產(chǎn)出來的機械零件勢必會出現(xiàn)大量不合格等問題，但是如果運用虛擬數(shù)控車床進行復(fù)雜機械零件的生產(chǎn)，將生產(chǎn)零件的主要任務(wù)發(fā)送到虛擬環(huán)境中，之后虛擬數(shù)控車床就會根據(jù)實際的情況來進行生產(chǎn)，能夠進一步實現(xiàn)復(fù)雜機械零件的順利生產(chǎn)。

4 虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)的展望

時代在發(fā)展，科技在進步，我國很多領(lǐng)域迎來了自己的發(fā)展契機，尤其是隨著計算機與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)的高速發(fā)展，促進了虛擬數(shù)控機床不斷的完善與革新，這對于我國的機械制造業(yè)來說，絕對是一件大新聞、大喜事，能夠為其提供堅實的理論基礎(chǔ)。而虛擬數(shù)控機床本身擁有的網(wǎng)絡(luò)化以集成化，無疑是未來發(fā)展的主要方向與趨勢。但是，同時也要注意，虛擬數(shù)控機床的發(fā)展要將國內(nèi)與國外的虛擬軟件的發(fā)展作為基礎(chǔ)與根本，不可出現(xiàn)盲目發(fā)展等問題，因為只有這樣，才能進一步保證虛擬數(shù)控機床發(fā)展與現(xiàn)階段高速發(fā)展的基業(yè)領(lǐng)域方面相符合、相適應(yīng)、相統(tǒng)一，才能夠更好地為我國工業(yè)的發(fā)展提供源源不斷的技術(shù)支持與動力。

5 結(jié)語

綜上所述，不斷地對虛擬數(shù)控車床加工技術(shù)進行研究與探索，不單單能夠加快數(shù)控車床加工技術(shù)應(yīng)用更好地拓展，同時對確保數(shù)控車床加工生產(chǎn)過程中的穩(wěn)定性也有著幫助與促進的作用，因此，在科學(xué)技術(shù)高速發(fā)展的今天，要加快虛擬數(shù)控機床技術(shù)發(fā)展的腳步與速度，真正實現(xiàn)機械制造可持續(xù)性發(fā)展，推進機械制造行業(yè)長期、穩(wěn)定、健康、有序的地發(fā)展與運行，將我國的綜合國力再次提高到一個新的層次。