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新型机电产品开发中虚拟制造技术的应用

更新日期:2007-07-17  作者:  来源:光学精密机械网(ChinaOptic.Com.Cn)收集整理


有限元分析

    虚拟产品开发的目标是满足产品的性能要求、缩短产品周期及降低成本,这与性能优良的计算分析系统分不开。计算分析的目标包括:构件的受力分析(静力分析与动力学分析)、构件对失效的安全性、产品功能检测、外部影响的评价、通过轻型构件减少重量、优化材料等。有限元分析法是目前最重要及应用最广泛的计算机辅助分析方法。直接将产品的三维零件模型或经过降维等方法转换成有限元分析模型,依据数据交换标准传至CAE软件系统,就可进行有限元分析。

    工艺设计 字串3

    借助CAM、CAPP软件,确定已设计的零件工艺方案,主要内容包括:核准加工零件的尺寸、公差及精度等加工要求、设定毛坯、确定工件装卡方式、选择加工刀具、确定加工方法、确定加工工艺路线、设定工艺参数等。

    仿真系统

    借助CAM软件,根据所要加工工件的形状特点、不同的工艺要求和精度要求,灵活地选择各种加工方式和加工参数,快速生成、编辑所需要的刀具轨迹(即刀具的切削路径),并可通过CAM软件的几何仿真系统实时或快速地仿真刀具—工件几何体的运动,以验证生成的刀具轨迹是否正确和有否产生过切现象。

    虚拟数控技术

    通过CAM软件对已生成的刀具轨迹进行加工机床设置和後置处理,即按机床规定的格式进行定制,从而生成和特定机床相匹配的NC代码。虚拟数控技术就是借助数控加工仿真CNC软件,采用完全模拟真实机床的虚拟数控机床对NC代码的切削状态进行检验,用户可以生动地看到实时的加工过程仿真,以检验加工过程中刀具轨迹的正确性,以及刀具有否过切、刀具与夹具及机床有否碰撞等问题。较先进的虚拟CNC系统还可以进行力学仿真,通过切削过程的动态力学特性来预测刀具破损、刀具振动、控制切削参数,从而达到优化切削过程的目的。采用虚拟数控加工,用户不仅可以迅速地掌握CNC机床的操作过程,在调试过程还能减少和避免在真实加工环境中出现的各种错误,特别是用虚拟机床代替真实机床进行培训,在降低费用的同时,还可获得更佳的培训效果。

    产品数据管理

    产品数据管理(PDM)是虚拟产品开发的重要使能条件之一,是虚拟产品开发得以实现的核心功能。由於整个产品开发过程会形成大量的信息,包括产品、过程的数字模型、模型的连续循环以及相关的过程信息等。设计参与者不仅包括生产厂家的设计工艺、制造、装配等人员,还包括供应商、合作夥伴和客户等。这些人员在地理位置上往往是分散的,且各自使用不同的计算机系统和不同的软件工具来产生整个产品生命周期所需要的各种数据,而且这些计算机系统和软件可能建立在不同的网络体系上。在这种情况下,如何使数据保持最新的和正确的,并且在整个虚拟企业的範围内得到充分的共享和有效的传输,同时保证数据免遭有意或无意的破坏。这些都是PDM需要解决的问题。

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