虚拟数控车床加工技术与应用

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摘要：随着改革开放的持续推进，我国的科学技术发展十分迅猛，为机械行业的发展提供了技术保障。数控机床技术作为机械自动化应用在机械生产中的实例之一，能够在很大程度上解放劳动力，进而为我国的机械生产行业提供充足的发展动力。然而，在数控机床的实际应用中逐渐暴露出一些问题，譬如设备和技术人员的培养成本高。虚拟数控机床的出现很好的解决了这些问题，虚拟数控机床是通过计算机技术来虚拟数控车床的操作过程，能够实现培训操作人员的网络化和智能化。本文针对虚拟数控车床的特点进行简要分析，然后探讨了虚拟数控机床的相关技术和应用场景，为机械行业的健康发展提供建设性的意见。

关键词：虚拟数控车床；加工技术；机械生产

在科学技术迅猛发展的大背景下，自动化技术已经逐渐融入到现代机械生产中，人们对数控机床的加工性能也提出了更高的要求。由此可知，数控机床在现代化机械生产行业中扮演着十分重要的角色，机械企业应该投入大量资金来引进先进设备和技术，同时注重对技术操作人员的专业培训。然而，当前多数的机械企业都是通过车床实战来训练技术人员，这种培训方式存在一些不稳定的因素，而且只有操作人员在了解车床具体的理论知识之后，才能够熟练操作数控车床。同时，在当下的机械生产技术方面，我们应该重视对虚拟数控车床加工技术的技术研究和指标分析。操作人员在工作过程中也应该注重对相应的技术发展现状展开讨论，只有通过多管齐下的方式，才能为整个机械生产行业的快速发展奠定坚实的基础。此外，数控车床的操作人员应该对车床内部的系统结构进行研究并时刻有着创新的思想，才能使我国虚拟数控车床的发展水平再上新的台阶，从而提升我国在数控车床技术领域的发展水平。

1虚拟数控车床的特点

1.1系统结构稳定。计算机技术是虚拟数控车床的主要技术支撑，在对数控车床进行相应的仿真模拟时，所有数据都是来源于实际应用场景，促使虚拟数控机床的系统结构逐步趋于稳定。设计虚拟数控机床时，要注重以当前拥有的数控车床为基础，进而确保能够切实反映出数控机床的常见问题，最终为培养数控机床的操作人员提供数据保障。虚拟数控车床具有比较稳定的系统结构是由于其内部的独立系统结构，正是这种模块化的组合方式才使得现实中的数控车床与虚拟数控车床有着极高的相似度，进而为操作虚拟数控车床提供极高的仿真体验。除此之外，虚拟数控车床还可以按照预定的针对性命令对内部模块进行适应性重组，最终满足各种应用场景的使用要求。1.2图形结构较为完善。虚拟数控车床主要被用来仿真模拟，进而协助机械企业培训自己的技术操作人员，因此必须要将虚拟数控车床与实际应用中的数控车床相结合，这就要求虚拟数控机床的图形结构足够完善。只有构建具备完善图形结构的虚拟数控车床，才能为虚拟数控车床的模拟生产提供有力保障。近年来，虚拟数控车床的发展速度中规矩，所形成的系统体系相对完善，充分利用计算机技术实现数控的仿真，可以在一定程度上实现数控车床的灵活应对。1.3数据接口符合标准。从虚拟数控车床整体发展的角度出发，构建标准的数据接口是发展虚拟数控车床的必备技术。完善虚拟数控车床的数据接口可以协助虚拟数控车床适应外界的数据输入，值得一提的是，在当前的虚拟数控机床大发展的背景下，我们要不断更新虚拟数控车床的数据接口技术，进而将外界真实的数控车床与虚拟数控车床建立密切的联系。对数据格式而言，虚拟数控车床必须与真实的数控车床符合相同的标准，从而进一步完善虚拟数控车床的功能，增强真实数控车床的整体性能。

2虚拟数控车床的系统结构分析

虚拟数控车床系统主要是借助计算机仿真技术实现，通过计算机代码对虚拟数控车床进行相应的仿真实现，对于机械生产加工过程中涉及的虚拟仿真是整个虚拟数控车床系统中的重要组成部分。虚拟数控车床加工环境与加工过程构成虚拟数控车床加工系统，值得一提的是，加工环境能够影响数控车床的仿真模拟部分，涉及数控车床生产过程中的车床和刀具等部分。除此之外，虚拟数控车床加工系统还包括生产加工过程的虚拟部分。虚拟部分主要由计算机代码的编译部分、三维模拟仿真部分、生产加工工程的质检部分和生产加工的物理仿真部分组成。虚拟数控车床的模块设置具有显著的颗粒性，也正是因为车床自身的颗粒性才能够促进车床的每个系统模块顺利进行独立的工作，这样就能在很大程度上提高虚拟数控车床的可操作性。

3虚拟数控车床的系统功能与技术

通过了解虚拟数控车床的仿真系统，能够对其涉及的计算机仿真技术有一定的认知，在计算机系统开发平台的技术支持下，虚拟数控车床可以模拟实现周围环境，营造逼真的应用场景。虚拟数控车床仿真系统能够建模仿真数控车床的导轨和刀架等机械设备，还能够对机械加工过程中的车床和车床道具的切割过程进行理想的仿真模拟。此外，虚拟数控车床在出现异常工作情况时，会以指示灯或者提示音的形式报警。最后，虚拟数控车床可以在一定程度上模仿数控车床在工作时发出的声音。总而言之，虚拟数控车床能够广泛应用于机械生产过程中的各个环节，整个虚拟仿真过程可以借助计算机代码对驱动进行仿真实现，从而根据实际的运行情况修改原有的计算机代码。几何建模技术与虚拟数控车床的设备组装技术构成虚拟数控车床系统的关键技术，建立系统过程中涉及的计算机代码编译转换技术、模拟仿真技术和监测技术也是虚拟数控车床系统的技术难点。

4虚拟数控车床的应用解析

4.1生产模拟的作用。生产模拟是虚拟数控车床的主要功能，可以给实际的生产生活带来便利。对于生产模拟而言，虚拟数控车床能够按照我们要求的技术标准，借助虚拟仿真技术对车床加工工程进行仿真。通过我们的虚拟仿真，可以随时观察生产过程中的材料使用情况，从而根据实际生产需求调整我们的生产计划，促进机械生产行业向自动化方向进展。4.2控制数控生产成本。虚拟数控车床在数控生产模拟的过程中能够起到有力的虚拟仿真作用，能够为机械企业培养数控车床的技术操作人员提供可行性方案。通过应用虚拟数控车床，企业能够对其数控生产方案进行及时的检验和调整，将预先设置的生产数据送到数控车床，进而对现实的数控车床进行虚拟的产品生产模拟。对产品进行合格的生产模拟可以协助我们及时发现机械生产产业的技术缺陷，从而对产业流程进行相应的优化，在节约生产成本的同时提高机械生产效率。虚拟数控车床除了可以进行产品生产模拟之外，还可以被用于培养数控车床的技术人员，在生产模拟过程中不用对车床操作人员损害数控车床进行惩罚。4.3完成繁琐的加工过程。虚拟数控车床可以协助技术人员完成繁琐的加工过程，与直接操作数控车床相比，虚拟数控车床可以更加节约生产成本。在实际的机械生产过程中，如果直接借助数控车床对生产流程复杂的机械生产流程进行操作，生产出的机械工件会出现大批量的不合格工件。然而，借助虚拟数控车床生产的复杂机械零件可以将生产零件的任务转移到虚拟环境中，进而根据虚拟仿真的情况进行实际的机械生产过程，最终实现复杂机械零件的顺利生产。

5结论

现阶段来看，随着虚拟数控车床技术的不断发展与完善，我们能够将计算机技术和自动化技术融入到机械生产的加工过程中，为数控车床的加工提供更大的展示平台，促使繁琐的生产过程得以顺利实现。除此之外，充分研究虚拟数控车床加工技术不仅能扩展数控车床的应用范围，还可以在保证数控车床生产过程稳定性的同时提高数控车床加工技术的有效性。

参考文献：

[1]司徒福华.浅析虚拟数控车床加工技术与应用[J].中国科技纵横，2015（14）：43-43.

[2]田志强.浅谈虚拟数控车床加工技术与应用[J].科技创新与应用，2012（29）：38.

作者:郝龙 单位:河北师范大学