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《計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及其在數(shù)控加工中的應(yīng)用--數(shù)控仿真技術(shù)論文》由會(huì)員上傳分享，免費(fèi)在線閱讀，更多相關(guān)內(nèi)容在學(xué)術(shù)論文-天天文庫。
1、計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)及其在數(shù)控加工中的應(yīng)用摘要：近幾年，計(jì)算機(jī)虛擬仿真技術(shù)在數(shù)控加工中的應(yīng)用越來越廣泛。本文結(jié)合計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)與數(shù)控技術(shù)的特點(diǎn)。淺談數(shù)控仿真技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r，包括數(shù)控加工過程仿真的研究狀況、機(jī)械加工過程仿真的現(xiàn)狀與存在問題和?數(shù)控仿真技術(shù)的的應(yīng)用及展望。關(guān)鍵詞：仿真；計(jì)算機(jī)仿真；數(shù)控技術(shù)；數(shù)控仿真技術(shù)；虛擬數(shù)控機(jī)床1計(jì)算機(jī)仿真1.1何為仿真仿真就是將所研究的對(duì)象用其它手段加以模仿的一種活動(dòng)。如曹沖稱象、軍事演習(xí)、飛行器風(fēng)洞試驗(yàn)、核爆炸試驗(yàn)等，屬于實(shí)物仿真的例子。計(jì)算機(jī)仿真是一種非實(shí)物仿真方法，它是利用計(jì)算機(jī)對(duì)一個(gè)宏觀復(fù)雜系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)和行為進(jìn)行動(dòng)態(tài)模仿，從而
2、獲得該系統(tǒng)及其變化過程的特性指標(biāo)，以評(píng)價(jià)或預(yù)測(cè)系統(tǒng)的行為效果，為決策提供信息的一種方法。簡(jiǎn)而言之，對(duì)某系統(tǒng)的計(jì)算機(jī)仿真就是建立該系統(tǒng)的仿真模型并就該模型在計(jì)算上進(jìn)行試驗(yàn)。計(jì)算機(jī)仿真通過建立數(shù)學(xué)模型、編制計(jì)算機(jī)程序?qū)崿F(xiàn)對(duì)真實(shí)系統(tǒng)的模擬,從而了解系統(tǒng)隨時(shí)間變化的行為或特性。計(jì)算機(jī)仿真反映出新的科學(xué)技術(shù)的時(shí)代特征,它的應(yīng)用為各個(gè)領(lǐng)域帶來新氣象和成果。1.2計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真應(yīng)用的領(lǐng)域有：航空管理,公交車的調(diào)度,飛機(jī)設(shè)計(jì),動(dòng)畫設(shè)計(jì),三峽的安全、生態(tài),道路的修建,醫(yī)療保險(xiǎn),國債的發(fā)行,家居裝修,煉鋼的溫度估計(jì),發(fā)電廠的操作訓(xùn)練,飛行員訓(xùn)練，鼠疫的檢測(cè)和預(yù)報(bào)。1.3
3、為什么要進(jìn)行計(jì)算機(jī)仿真1.于重復(fù)進(jìn)行試驗(yàn)，便于控制參數(shù)，時(shí)間短，代價(jià)小。2.可以在真實(shí)系統(tǒng)建立起來之前，預(yù)測(cè)其行為效果，從而可以從不同結(jié)構(gòu)或不同參數(shù)的模型的結(jié)果比較之中，選擇最佳模型。3.對(duì)于缺少解析表示的系統(tǒng)，或雖有解析表示但無法精確求解的系統(tǒng)，可以通過仿真獲得系統(tǒng)運(yùn)行的數(shù)值結(jié)果。4.對(duì)于隨機(jī)性系統(tǒng)，可以通過大量的重復(fù)試驗(yàn)，獲得其平均意義上的特性指標(biāo)。1.4適用計(jì)算機(jī)仿真解決的問題1.難以用數(shù)學(xué)公式表示的系統(tǒng)，或者沒有建立和求解數(shù)學(xué)模型的有效方法。2.雖然可以用解析的方法解決問題，但數(shù)學(xué)的分析與計(jì)算過于復(fù)雜，這時(shí)計(jì)算機(jī)仿真可能提供簡(jiǎn)單可行的求解方法。3.希望
4、能在較短的時(shí)間內(nèi)觀察到系統(tǒng)發(fā)展的全過程，以估計(jì)某些參數(shù)對(duì)系統(tǒng)行為的影響。4.難以在實(shí)際環(huán)境中進(jìn)行實(shí)驗(yàn)和觀察時(shí)，計(jì)算機(jī)仿真是唯一可行的方法，例如太空飛行的研究。5.需要對(duì)系統(tǒng)或過程進(jìn)行長(zhǎng)期運(yùn)行比較，從大量方案中尋找最優(yōu)方案。2淺談數(shù)控仿真技術(shù)發(fā)展?fàn)顩r數(shù)控技術(shù)是先進(jìn)制造技術(shù)的核心,世界各國制造業(yè)廣泛采用數(shù)控技術(shù),以提高制造能力、適應(yīng)市場(chǎng)能力和競(jìng)爭(zhēng)能力。虛擬制造技術(shù)就是根據(jù)企業(yè)的競(jìng)爭(zhēng)需求，在強(qiáng)調(diào)柔性和快速的前提下，于20世紀(jì)80年代提出的，并隨著計(jì)算機(jī)，特別是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在90年代得到人們的極大重視，獲得迅速的發(fā)展。在不長(zhǎng)的時(shí)間里，已成為企業(yè)界、學(xué)術(shù)界的研究
5、熱點(diǎn)之一，是當(dāng)今國際上科技領(lǐng)域的前沿課題，目前在美、英、日、西歐諸國已經(jīng)形成了相當(dāng)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)部門，商品化軟件已趨于成熟，應(yīng)用比較廣泛。隨著我國加入世貿(mào)組織,綜合國力進(jìn)一步增強(qiáng),我國經(jīng)濟(jì)全面與國際接軌,并正在成為全球制造業(yè)中心,進(jìn)入了一個(gè)空前蓬勃發(fā)展的新時(shí)期,隨著機(jī)械零件制造復(fù)雜程度的提高，對(duì)數(shù)控代碼正確性驗(yàn)證的需求越來越迫切，數(shù)控仿真系統(tǒng)利用計(jì)算機(jī)圖形顯示技術(shù)模擬實(shí)際加工過程，是驗(yàn)證數(shù)控加工程序正確性的有力工具之一,這必然對(duì)掌握現(xiàn)代化制造技術(shù)的人才、特別對(duì)一線數(shù)控技術(shù)工人形成了巨大的需求。2.1國內(nèi)外研究現(xiàn)狀綜述計(jì)算機(jī)輔助仿真技術(shù)是美國在曼哈頓計(jì)劃中首先發(fā)
6、展起來的，在科學(xué)家們?yōu)榱塑娛律系男枰_發(fā)先進(jìn)技術(shù)時(shí)仿真技術(shù)的發(fā)展成為進(jìn)行預(yù)測(cè)氣候變化和武器生產(chǎn)試驗(yàn)的關(guān)鍵技術(shù)。當(dāng)這項(xiàng)技術(shù)逐漸發(fā)展成熟時(shí)，仿真技術(shù)被推廣到其他軍事和民用工業(yè)生產(chǎn)和應(yīng)用中。早期的計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)完全依賴于個(gè)人的努力，仿真的有效性在很大程度上取決于仿真者在仿真過程的各個(gè)環(huán)節(jié)所具有的經(jīng)驗(yàn)，這就要求仿真者擁有很多方面的知識(shí)，而這種要求阻礙了仿真技術(shù)的普遍應(yīng)用。因此，80年代起，仿真領(lǐng)域普遍開始重視建模技術(shù)，并將圖形技術(shù)、人工智能技術(shù)、知識(shí)工程技術(shù)引入到仿真建模過程中?？s小用戶描述問題的方式與仿真模型的最終表現(xiàn)形式之間的差距，產(chǎn)生直觀、簡(jiǎn)練而有效的輸入方式，
7、滿足仿真輸入形式的多樣性和復(fù)雜性的要求。隨著仿真技術(shù)和計(jì)算機(jī)技術(shù)的發(fā)展，一方面仿真系統(tǒng)的規(guī)模增大、結(jié)構(gòu)復(fù)雜化并向分布式仿真發(fā)展，另一方面在復(fù)雜系統(tǒng)的設(shè)計(jì)與分析過程中、在管理決策過程中，仿真系統(tǒng)起著越來越重要的作用，導(dǎo)致對(duì)仿真置信度要求的提高。因此，仿真系統(tǒng)功能的智能化、集成化；仿真軟件設(shè)計(jì)和自動(dòng)化，是仿真軟件開發(fā)的主要趨勢(shì)。2.2數(shù)控加工過程仿真的研究狀況目前，仿真和建模技術(shù)已成為制造系統(tǒng)設(shè)計(jì)、分析和運(yùn)行的重要工具，同時(shí)作為生產(chǎn)計(jì)劃、作業(yè)調(diào)度和輔助決策工具也得到越來越廣泛的應(yīng)用。目前在許多商品化CAD/CAM軟件系統(tǒng)如：IDEAS,UG,PRO/E,等系統(tǒng)中，
8、開發(fā)了以二維圖形和三維圖形為基礎(chǔ)的圖形
