虛擬現實技術之宇龍軟件在數控加工運用-特種加工機床網-數控機床市場網

您現在的位置（zhì）：特（tè）種加工機床網> 技術前沿>虛擬現實（shí）技術之宇（yǔ）龍軟件在數（shù）控加工運用

虛擬現實技術之宇龍軟件在數控加工運用

2016-5-30 來源（yuán）：武漢（hàn）理工大學工程訓練中心（xīn）作者：鄭衛剛

1.虛擬現實技術

虛擬現實技術(VR)是一種可以創建和體驗虛擬世界的計算機（jī）仿真係統。它利用計算機生成一種模擬環境是一種多源信息融合的交互式的三維動態視景和實體（tǐ）行為的係統仿真使用戶沉（chén）浸到該環境中[1]。

1.1虛擬現實ABC

虛擬現（xiàn）實技術是仿真技術的一個重要（yào）方向；是（shì）仿真技術與計算機（jī）圖形學人機（jī）接口技術多媒體技術傳感技術網（wǎng）絡技術（shù）等多（duō）種技術的集合；是（shì）一門富有挑戰性的交叉技術前沿學科和研究領域[2]。

虛擬現實（shí）技術(VR)主（zhǔ）要包括：模擬環境、感知、自然技能（néng）和傳感設各等方麵。模擬環境是（shì）由計算（suàn）機生成的、實時動態的三維立體逼真圖像。感知是指理想的VR應該具有一切人所具有的感知。除計算機圖形技術（shù）所生成的視（shì）覺感知外，還有聽覺、觸覺、力覺、運（yùn）動（dòng）等感知，甚至還包括嗅覺和味覺等，也稱（chēng）為多感（gǎn）知（zhī）。自（zì）然技能是指人的頭部（bù）轉動，眼睛、手勢、或其他（tā）人體行為動作，由計算（suàn）機來處（chù）理與參與者的動作相適應的數據，並對用戶的輸入作出實時響應，並分別反饋到用戶的五官。傳感設備是指三維交互設備。

1.2虛（xū）擬現實特（tè）性

虛擬（nǐ）現實特性包括：多感知性、沉浸感、交互性（xìng）、自主性、構想性等（děng）。

1.3虛擬現實技術應用

虛擬現實技術（shù）可應用於：醫學娛樂（lè）、軍事航天、室內設計、房（fáng）產開發、工（gōng）業仿真、應急（jí）推演、文物古跡、遊戲、Web3、道路橋梁、地理、教育、演播室（shì）、水文地質、維修、培訓實（shí）訓、船舶製造、汽車仿真、軌道交通、能（néng）源領（lǐng）域、生物力學（xué）、康複訓（xùn）練、數字地球等等。

1.3.1工業仿真

虛擬現實已經被（bèi）世界上（shàng）一（yī）些大型企業廣（guǎng）泛地應用到（dào）工（gōng）業的各個環節，對企業提高開發效（xiào）率，加強數（shù）據采集、分析、處理能力，減少決策失誤，降低企業風險起到了重要的（de）作用。虛擬現（xiàn）實技術的引（yǐn）入,將使工業設計的手段和思想發生質的飛躍,更加符合社會發展（zhǎn）的需要,可以說在（zài）工業設計（jì）中應用虛擬現實技術是可行且必要的。

1.3.2數控（kòng）加工（gōng）仿真軟件（jiàn）

工業仿真所涵蓋的（de）範圍很廣，從簡單的單台工作（zuò）站上的機械裝配到多人在線協同演練（liàn）係統。虛擬製造/虛（xū）擬設計/虛擬裝配（CAD/CAM/CAE）、教學、培訓就是其應用（yòng）領域。而數控加工仿（fǎng）真軟件在（zài）數控職業教育領域就是非常好的運用。

2.上海宇龍軟件之數控加（jiā）工（gōng）仿真係統

2.1宇龍數控加工仿真係統簡介

上海宇龍軟件工程有限公司2000年在上海市張江高科技園區成立，基於微機上的虛擬現（xiàn）實技術，以開（kāi）發數控（kòng）加工、汽（qì）車維修（xiū）、機電控製等職業技能實訓和考核的仿真軟件產（chǎn）品作為主要發展方向。主要開發數控加工（gōng）、汽車維修、機電控製等操作技能類仿真實（shí）訓軟（ruǎn）件。該公司與天津工程師範學院合作開發的基於虛擬現實的《數控（kòng）加工仿（fǎng）真係統》於2001年投（tóu）放市場，是目前市場占有率極高的（de）數控加工仿（fǎng）真軟件係統之（zhī）一。該係統可以實現對數控銑（含加工中心）和數控車加（jiā）工全過程的（de）仿真，其中包括毛坯定義與夾具、刀具定義與選用、零件基準（zhǔn）測量和設置、數控程序編輯和調試、加工仿真以及各種錯誤的檢測功能。數控加工仿真係統分網絡版和（hé）單機版兩種版本發行。其（qí）公司《數控（kòng）加工仿真係統》是一個應用虛（xū）擬現實技術於數（shù）控（kòng）加（jiā）工操作技能培訓和考核的仿（fǎng）真軟件。采用數據庫統一管理刀具材料和性能參數庫，提供車床、立式銑床、臥式加工中心和立式加工中心，以及機（jī）床廠家的多（duō）種常用麵板，具備對數控機床（chuáng）操作全過程和加工運行（háng）全環境仿真的功能（néng）。在操作過程中，具有完全自動（dòng）、智能（néng）化的高（gāo）精度測量功能和全麵的碰撞檢測功能，還可以對數控程序（xù）進行處理。為了便於教學和（hé）鑒定工作的進行，本係統還（hái）具有考試、互動教（jiāo）學、自動評分和記（jì）錄回（huí）放功能。

2.2數控加工仿真係統基本功能:

2.2.1機床與控製係統

數控加工仿真係統提供車床、立（lì）式銑床、臥（wò）式加工中心和立式加（jiā）工中心，以及機（jī）床廠家的多（duō）種常用麵板；製係統有FANUC 0，FANUC 0i，FANUC Powermate 0，FANUC 0i Mate，Siemens 810D，Siemens 802D，Siemens 802S/C，PA8000，三菱、大森、華中數控，廣州（zhōu）數控,華興、凱恩帝等

2.2.2豐富的刀具材料庫

采用數據庫統一管理刀（dāo）具（jù）材料和性能參數庫，刀具庫（kù）含數百種不同材料和形狀的車刀、銑刀，支持用戶自定義刀具以及相關特（tè）征參數。

2.2.3機床操作（zuò）全過程仿真（zhēn）

仿真機床操作的整個過程：毛（máo）坯定義、工件裝夾、壓板安裝、基準對刀、安（ān）裝刀具、機床手動操作等仿真。

2.3宇龍軟件編程2個加工實例

2.3.1圓柱仿真加工（見圖一）

1號刀為外圓90度右偏刀

2號（hào）刀為刀寬為5mm的切斷刀

編程原點設為工件端麵的中心，以（yǐ）下數字單位均為毫米（mǐ）（數字如不保留小數點後1位則為微米）

靠近工件為負方向，遠離工件為正方向（進給負方向，退刀正方向）

圖一材料定義為直徑30毫米毛坯

輸入以下程（chéng）序（xù）（見圖二）：

O1234; (程序名)

M03S500; (M03:主軸正轉,S500:500轉/分)

T0101; (選擇1號刀（dāo）具,執行1號刀補)

G00X35.0Z2.0; (快速運動到直徑為35.0，Z方向離原點2.0)

G01X28.0F0.5; (X方向移動（dòng）到直徑28.0，以0.5mm/轉速度移動（dòng）)

G01Z-30.0F0.2; (Z方向（xiàng）走刀（dāo）切削至-30.0，以0.2mm/轉速度切削)

G01X40.0; (X方向退刀至直徑40.0)

G00Z50.0; (Z方向快速退刀至50.0)

T0202; (選擇（zé）2號刀具,執行2號刀補)

G00X35.0Z-35.0; (快速（sù）運（yùn）動到（dào）要切斷的（de）位置,長（zhǎng）度方向（xiàng）考慮刀寬（kuān），所（suǒ）以尺度要加上刀寬5mm)

G01X5.0F0.2; (X方向切至直（zhí）徑5.0) (5要改成0,則工件切斷)

G01X40.0; (X方向退刀至直徑40.0)

G00Z50.0; (Z方向快（kuài）速退刀50.0)

MO5; (主軸（zhóu）停止轉動)

M30; (程序結束,光標回到程序頭)

圖二圓柱零件加工完成

2.3.2階梯軸（zhóu）仿真加工（見（jiàn）圖三）

1號刀為外圓90度右偏（piān）刀

2號刀為寬5mm的切斷刀

圖三毛坯定義為直徑30mm

輸入以下程序（見圖四、圖五）：

O2234; （程序名）

M03S500; （主軸正轉500轉/分）

T0101; （選擇1號刀具,執行1號刀補)

G00X35.0Z2.0; （快速運（yùn）動（dòng）到X(直徑)35.0，Z方向離（lí）原點2.0）;

G01X24.0F0.5; （X方向進刀至直徑24.0，以0.5mm/轉速度移動（dòng））

G01Z-34.0F0.2; （Z方向走（zǒu）刀切削至坐（zuò）標-34.0，以0.2mm/轉速度切削）

G01X30.0F0.5; （X方向（xiàng）退刀（dāo）至直（zhí）徑30.0）

G00Z2.0; （Z方向快速退刀至坐標2.0）

G01X18.0F0.5; （X方向進刀至直（zhí）徑18.0）

G01Z-24.0F0.2; （Z方向切削至坐標-24.0）

G01X40.0; （X方向退刀（dāo）至直徑40.0）

G00Z50.0; （Z方向快速退刀至坐標50.0）

T0202; （選（xuǎn）擇（zé）第2號刀具）

G00X35.0Z-39.0; （快速移動到要切斷的坐標處,要考慮切刀刀寬，所以長度要加上刀寬5mm）

G01X5.0F0.2; （X方向切到直徑5.0；如5改成0則工件切（qiē）斷）

G01X35.0; （X方向退刀至直徑35.0

G00Z50.0; （Z方向快速退刀至坐標50.0）

M05; （主軸停（tíng）止）

M30; （程序結束,光標回到程序頭）

圖四階梯軸（zhóu）加工中

圖（tú）五階梯軸加工完成

2.3.3提交作業

作（zuò）業做完後點下拉菜單【文件】，點【保存項目】然（rán）後點【確定】將作業存放到【我（wǒ）的文檔】，名字用學號或你的名字（zì），然後從（cóng）【我的文檔】複（fù）製到電腦桌麵的數車（chē）作業存儲磁盤，提交到服（fú）務器。

3.總結

虛擬現實又稱靈（líng）境（jìng）技術或（huò）人（rén）工環境，英文名Virtual Reality簡稱VR。是近（jìn）年來出現的（de）高新技（jì）術。文中（zhōng）介紹了虛擬現實技術通（tōng）過上海宇（yǔ）龍軟件在數控車床上工（gōng）業領域的應用，利用虛擬現實技術可以（yǐ）節省的實訓時間及成本，提（tí）高實訓效率。不僅如此，利（lì）用軟（ruǎn）件還（hái）可（kě）以虛擬設計及裝配，毫不誇（kuā）張地說，不遠將來運用虛擬現實技術可以“複製”一個（gè）工廠，讓技術人員隻動動手指可以模擬完（wán）成生產流程，大大（dà）提高生產效率，讓企（qǐ）業更具競爭力。

參考文獻

[1]王然,謝溪淩,鄭衛剛.虛（xū）擬現實家居娛樂係統[J].機械製（zhì）造,2013,（08）:13-14.

[2]陳定方.五彩繽紛的虛擬現實世界.[M].北京：中國水利水（shuǐ）電出版社，2015.

[3]李（lǐ）玉珠，鄭衛剛.淺談（tán）一流大學工程訓練中心軟實力及巧實力建設[J].網友世界2012（12）：56-58

投稿箱（xiāng）：
如果您有機床行業、企業相關新聞稿（gǎo）件發表（biǎo），或進行資訊合作，歡（huān）迎聯係本網編輯（jí）部，郵箱（xiāng）：skjcsc@vip.sina.com

更多相（xiàng）關信息

名企推薦

業界視點

| 更多

行業數據

| 更多

博文選萃

| 更多

數（shù）控機床