提高數(shù)控加工仿真速度和效果的關(guān)鍵技術(shù)研究

蔣洪強(qiáng)

摘要：隨著社會(huì)的發(fā)展和進(jìn)步，數(shù)控加工仿真技術(shù)得到很大的發(fā)展，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，對(duì)產(chǎn)品加工的精度和效率方面帶來(lái)很大的促進(jìn)作用，加工周期大大縮短。在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中還需要進(jìn)一步改善。本文在此基礎(chǔ)上，結(jié)合相關(guān)的理論與實(shí)踐，首先對(duì)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)進(jìn)行了分析，然后對(duì)提升數(shù)控加工仿真速度和效果的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行相應(yīng)的分析和研究，希望在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中能夠?qū)?shù)控加工仿真的速度和效果有所幫助。

Abstract： With the development and progress of society， numerical control machining simulation technology has been greatly developed， in the actual development process， the accuracy and efficiency of product processing has brought a great role in promoting the processing cycle greatly shortened. Further improvement is needed in the actual development process. On this basis， combined with the relevant theory and practice， first of all， the numerical control machining simulation system is analyzed， and then the key technology to improve the numerical control machining simulation speed and effect of the corresponding analysis and research， hoping to be able to help the numerical control machining simulation speed and effect in the actual development process.

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工;仿真速度;效果;關(guān)鍵技術(shù);研究

Key words： CNC machining;simulation speed;the effect;key technology;research

中圖分類號(hào)：TP391? ? ? ? ?   ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ?文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? ? 文章編號(hào)：1674-957X（2021）20-0087-02

0? 引言

為了滿足在實(shí)際的過(guò)程中客戶對(duì)產(chǎn)品的需要，企業(yè)對(duì)成品的開(kāi)發(fā)周期進(jìn)行縮減，生產(chǎn)成本得到很大的降低，經(jīng)濟(jì)效益會(huì)得到很大的提升，然而質(zhì)量方面將會(huì)存在一定的問(wèn)題，在此發(fā)展背景下，仿真技術(shù)得到迅速的發(fā)展。針對(duì)仿真技術(shù)而言，其主要是通過(guò)利用仿真技術(shù)對(duì)相關(guān)產(chǎn)品進(jìn)行仿真，一旦在實(shí)際的仿真過(guò)程中出現(xiàn)相關(guān)問(wèn)題我們可以利用仿真技術(shù)對(duì)其進(jìn)行相應(yīng)的分析和研究，從而使產(chǎn)品的生產(chǎn)的質(zhì)量和效率都能得到很大的提升。另外在一定的基礎(chǔ)上企業(yè)的生產(chǎn)成本也會(huì)降低，進(jìn)一步實(shí)現(xiàn)良性發(fā)展。

1? 目前常用的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)

數(shù)控加工技術(shù)具備一定的特點(diǎn)，對(duì)相關(guān)工作而言起到很好的促進(jìn)作用，其主要特點(diǎn)有兩方面：一是高效率;二是高質(zhì)量。數(shù)控加工技術(shù)的應(yīng)用提高了薄壁的強(qiáng)度和剛度，對(duì)保證航空工業(yè)的可持續(xù)發(fā)展具有重要意義。此外，數(shù)控加工精度相對(duì)完善，現(xiàn)在已經(jīng)進(jìn)入到超精密的水平，相關(guān)的納米數(shù)控加工的領(lǐng)域也開(kāi)始涉及到數(shù)控加工技術(shù)。這些變化在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中充分說(shuō)明數(shù)控加工技術(shù)對(duì)機(jī)械的需要而言，有著不可替代的作用，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中常用的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)主要有以下兩方面：

1.1 VERICUT系統(tǒng)

VERICUT系統(tǒng)在實(shí)際的使用過(guò)程中是數(shù)控加工領(lǐng)域應(yīng)用范圍最廣的。該系統(tǒng)不僅能全面、系統(tǒng)對(duì)實(shí)際的數(shù)據(jù)進(jìn)行模擬和分析，同時(shí)對(duì)數(shù)控代碼將會(huì)準(zhǔn)確查找分析，數(shù)控加工的速度得到大大提升。在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中主要依靠仿真的數(shù)控加工的路徑作為關(guān)鍵的代碼，將整個(gè)加工的過(guò)程通過(guò)三維顯示的形式展示在計(jì)算機(jī)的系統(tǒng)。通過(guò)對(duì)加工的工具的軌跡精度做出詳細(xì)的分析和研究，可以對(duì)加工的精度進(jìn)行檢測(cè)，檢測(cè)其是否符合一定的標(biāo)準(zhǔn)。VERICUT系統(tǒng)自發(fā)明以來(lái)，經(jīng)過(guò)無(wú)數(shù)次的調(diào)整和改善。該系統(tǒng)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中已經(jīng)逐漸變強(qiáng)大，在一定的基礎(chǔ)上能夠保證仿真系統(tǒng)起到較好效果。

1.2 VERICUT機(jī)床仿真系統(tǒng)

與VERICUT系統(tǒng)相比，VERICUT機(jī)床仿真系統(tǒng)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中涉及的領(lǐng)域十分大，目前，VERICUT機(jī)床仿真系統(tǒng)是世界上數(shù)控加工領(lǐng)域中仿真系統(tǒng)的佼佼者，在實(shí)際的工作工程中其可以對(duì)仿真機(jī)床的使用和控制過(guò)程做出全面的仿真。有效地解釋可識(shí)別的NC代碼文件，進(jìn)而模擬代碼處理過(guò)程，同時(shí)這一功能也是其關(guān)鍵功能。在具體的使用的過(guò)程中，通常與其他系統(tǒng)進(jìn)行相應(yīng)的結(jié)合，數(shù)控加工中的誤差將會(huì)得到很大的控制，數(shù)控加工的效率得到很大的改善。

2? 影響數(shù)控加工仿真速度和效果的因素分析

目前，三角網(wǎng)格模型的局部重繪在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)對(duì)數(shù)控加工仿真速度和效果產(chǎn)生很大的影響。在實(shí)際的數(shù)控加工仿真的過(guò)程中，對(duì)重繪三角形集合的確定相對(duì)復(fù)雜，一般情況下需要進(jìn)行多次確定才能得到完整的答案。每次重繪的過(guò)程中都需要將原來(lái)的顯示的圖形刪除，在新的位置顯示合適的圖形。針對(duì)一些涉及的關(guān)鍵指標(biāo)，包括穩(wěn)健性和評(píng)價(jià)效率等要進(jìn)行合理的分析和改善。緊湊性在實(shí)際的操作過(guò)程中主要是將三角形集合中需要進(jìn)行重繪的三角形進(jìn)行整合，使其渲染效果得到保證。它也是對(duì)相關(guān)重繪算法效率高低進(jìn)行衡量的主要指標(biāo)。穩(wěn)健性在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中主要是指重繪三角形集合中包含的三角形元素在重繪時(shí)所占據(jù)的比例。如果比例比較小，圖紙結(jié)果的準(zhǔn)確性將會(huì)受到很大的影響，圖紙精度是否符合標(biāo)準(zhǔn)也可通過(guò)穩(wěn)健性要素進(jìn)行分析和判斷。

3? 提高數(shù)控加工仿真速度和效果的關(guān)鍵技術(shù)

在應(yīng)用這項(xiàng)技術(shù)的過(guò)程中，人們將獲得巨大的利益。在加工的過(guò)程中一些繁瑣的項(xiàng)目，它可以確保產(chǎn)品達(dá)到預(yù)期的效果，具有很強(qiáng)的實(shí)用性，促進(jìn)產(chǎn)品有更好的質(zhì)量和性能穩(wěn)定，以避免花費(fèi)更多的人力和物質(zhì)資源，它不僅促進(jìn)企業(yè)站公司在激烈的市場(chǎng)，對(duì)制造業(yè)的發(fā)展也具有積極的意義。提高數(shù)控加工仿真速度和效果的關(guān)鍵技術(shù)在一定的基礎(chǔ)上可以促進(jìn)行業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步，如何提高數(shù)控加工仿真速度和效果的關(guān)鍵技術(shù)，下面將進(jìn)行合理論述：

3.1 區(qū)域劃分技術(shù)的合理應(yīng)用

區(qū)域劃分技術(shù)主要是需要對(duì)三角形的部分進(jìn)行局部的重繪，同時(shí)對(duì)重繪時(shí)出現(xiàn)的問(wèn)題進(jìn)行相應(yīng)的改善。在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中需要將數(shù)控加工仿真的模型進(jìn)行標(biāo)準(zhǔn)化分析和研討，使三角形與各個(gè)區(qū)域之間形成相對(duì)應(yīng)的關(guān)系。模擬需要完成一定的代碼，當(dāng)完成代碼時(shí)，需要將每個(gè)頂點(diǎn)的三角形還需再次進(jìn)行整合和計(jì)算。

3.2 頂點(diǎn)搜索技術(shù)的合理應(yīng)用

在對(duì)區(qū)域進(jìn)行拋切的過(guò)程中，將三角形與區(qū)域之間的關(guān)系進(jìn)行合理的對(duì)應(yīng)工作是相對(duì)復(fù)雜的。如果在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中三角形跨越的區(qū)域比較多的話，在重繪過(guò)程中往往會(huì)出現(xiàn)時(shí)常被搜索到的問(wèn)題，這對(duì)整個(gè)算法將會(huì)產(chǎn)生一定的抑制作用。如果采用頂點(diǎn)搜索的技術(shù)，每個(gè)三角形檢索的次數(shù)是有限的，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中能夠提高緊湊度和評(píng)價(jià)效率，進(jìn)一步數(shù)控加工仿真的速度和效果將會(huì)得到很大的保證。在數(shù)控加工技術(shù)中，對(duì)其仿真系統(tǒng)的研究比較流行。隨著研究的深入，擴(kuò)展性差和維修問(wèn)題得到了緩解。目前，其主要技術(shù)是面向仿真系統(tǒng)的可重用性和可擴(kuò)展性，以幫助數(shù)控加工技術(shù)模擬不同的對(duì)象。

4? 數(shù)控加工仿真速度和效果改善措施分析

在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，數(shù)控加工仿真速度和效果改善是一項(xiàng)十分重要的問(wèn)題，具體的改善措施分析如下：

4.1 模型的建立

在大多數(shù)情況下，模擬系統(tǒng)的樹(shù)視圖將被規(guī)劃為具有兩個(gè)分支的樹(shù)視圖。樹(shù)視圖的上頂點(diǎn)是要組裝的組件，它的下端是它的組成部件或子組件。樹(shù)視圖從左到右顯示父子關(guān)系。同一層次的組件相互制約，而不同層次的組件是從屬的。在使用該模型的過(guò)程中，通過(guò)坐標(biāo)的連續(xù)變換或坐標(biāo)位置的連續(xù)交換來(lái)實(shí)現(xiàn)最可靠的配置。這樣，所構(gòu)建的模型就更合理，更容易理解。機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中對(duì)復(fù)雜的數(shù)控工作有著十分重要的促進(jìn)作用，機(jī)械數(shù)控加工技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是無(wú)可代替的，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中其可以展示機(jī)床本身無(wú)法具備的優(yōu)點(diǎn)和特點(diǎn)，因此該技術(shù)在一定的基礎(chǔ)上得到廣泛的應(yīng)用。然而，目前的數(shù)控加工技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中還需要進(jìn)一步創(chuàng)新和完善，只有這樣，才能跟得上時(shí)代發(fā)展的需要。因此，數(shù)控加工技術(shù)水平的增加也是關(guān)鍵問(wèn)題。只有加工技術(shù)在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中得到一定的提升，在一定的基礎(chǔ)上才能使機(jī)械制造企業(yè)得到穩(wěn)定的發(fā)展，進(jìn)一步促進(jìn)這些企業(yè)在實(shí)際市場(chǎng)環(huán)境中生存。

4.2 合理選擇工具

在選擇工具時(shí)，盡量選擇硬質(zhì)合金工具代替高速鋼工具。為了保證刀具的加工精度，切割線之間的密度應(yīng)布置得較大。然而，從另一個(gè)角度來(lái)看，這將降低機(jī)械數(shù)控加工效率。

4.3 數(shù)控設(shè)備的科學(xué)管理

對(duì)于在實(shí)際的生產(chǎn)過(guò)程中使用到的數(shù)控設(shè)備，科學(xué)合理的維護(hù)是重要的一方面，另外在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中還要做好科學(xué)化的管理。數(shù)控設(shè)備與普通設(shè)備之間存在很大的差異，我們?cè)趯?shí)際的發(fā)展過(guò)程中也可以看到這些差異。因此，在實(shí)際的管理方法上，要有針對(duì)性地選擇。在進(jìn)行相應(yīng)的管理過(guò)程中，應(yīng)用信息化管理模式十分重要，計(jì)算機(jī)對(duì)數(shù)控設(shè)備能夠集中規(guī)劃，保證計(jì)算機(jī)技術(shù)的集成，從而進(jìn)一步將生產(chǎn)的質(zhì)量和效率提升，生產(chǎn)路線得到改進(jìn)，行業(yè)得到發(fā)展。數(shù)控設(shè)備的科學(xué)管理是一項(xiàng)十分重要的工作，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中，相關(guān)的工作人員需要對(duì)此重視，只有數(shù)控設(shè)備得到科學(xué)的規(guī)劃和管理，相關(guān)的工作的開(kāi)展才能更加順利。

4.4 專業(yè)人才培養(yǎng)

隨著行業(yè)市場(chǎng)的不斷更新和發(fā)展，各行各業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)實(shí)際上就是專業(yè)人才的競(jìng)爭(zhēng)。人才的競(jìng)爭(zhēng)變得越來(lái)越大，相關(guān)的企業(yè)也要抓住機(jī)會(huì)，對(duì)專業(yè)人才進(jìn)行高度重視是企業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵，企業(yè)的發(fā)展離不開(kāi)人才的支持，機(jī)械加工行業(yè)也是如此。在實(shí)際操作過(guò)程中，一旦某一環(huán)節(jié)工作人員的素質(zhì)水平和專業(yè)能力不足，就可能在機(jī)械數(shù)控加工的操作中造成問(wèn)題。在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中相關(guān)的工作人員一旦進(jìn)行系統(tǒng)的培訓(xùn)，相關(guān)的技術(shù)基礎(chǔ)知識(shí)水平將會(huì)得到一定的提升，更關(guān)鍵的是在具有豐富的基礎(chǔ)知識(shí)的基礎(chǔ)上對(duì)相關(guān)的問(wèn)題的解決提供了很大的幫助，再加上工作人員在實(shí)際的工作過(guò)程中工作的積累，相關(guān)的問(wèn)題解決起來(lái)就不費(fèi)力，在一定的基礎(chǔ)上能夠促進(jìn)工作人員的工作效率，降低出現(xiàn)差錯(cuò)的概率，在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中對(duì)工作人員的專業(yè)培訓(xùn)工作不可忽視，相關(guān)的企業(yè)要高度重視，雖然在實(shí)際的培訓(xùn)過(guò)程中會(huì)產(chǎn)生一定的培訓(xùn)成本，但是為了相關(guān)工作開(kāi)展的順利，相關(guān)的培訓(xùn)工作還是不可忽視的。專業(yè)人才往往是在專業(yè)的培訓(xùn)的基礎(chǔ)上產(chǎn)生的，專業(yè)人員是企業(yè)發(fā)展的命脈，相關(guān)的企業(yè)要對(duì)專業(yè)人才的培養(yǎng)工作高度重視，進(jìn)一步促進(jìn)企業(yè)的發(fā)展和進(jìn)步。

5? 結(jié)論

通過(guò)本文的討論，我們了解到仿真技術(shù)在未來(lái)的數(shù)控加工中扮演著重要的角色。因此，本文基于其系統(tǒng)對(duì)其進(jìn)行研究，希望有助于其模型的建立和模型的具體內(nèi)容的分析，并通過(guò)這種方法改進(jìn)數(shù)控加工過(guò)程中的仿真系統(tǒng)。本次論述到此結(jié)束，希望在實(shí)際的發(fā)展過(guò)程中將會(huì)對(duì)相關(guān)的工作人員帶來(lái)一定的理論性支持和實(shí)踐參考。

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