基于虛擬樣機(jī)的CNC機(jī)床熱態(tài)性能測(cè)試方法及應(yīng)用研究.pdf

1、　　測(cè)試作為人類認(rèn)識(shí)客觀對(duì)象內(nèi)在聯(lián)系與變化規(guī)律的一種科學(xué)方法，在新產(chǎn)品的性能評(píng)估方面起著關(guān)鍵作用，它是產(chǎn)品研發(fā)過程中的一個(gè)重要環(huán)節(jié)。然而，傳統(tǒng)的物理測(cè)試手段耗時(shí)長(zhǎng)、費(fèi)用高，且有時(shí)具有破壞性等，已經(jīng)無(wú)法適應(yīng)現(xiàn)代市場(chǎng)的需求。
　　虛擬測(cè)試以產(chǎn)品的虛擬樣機(jī)為基礎(chǔ)，通過應(yīng)用計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)、可視化技術(shù)等將反映產(chǎn)品性能的數(shù)據(jù)以更加直觀、容易理解的二維圖形或是三維實(shí)體的形式顯示出來(lái)。應(yīng)用虛擬測(cè)試可以在產(chǎn)品的實(shí)物樣機(jī)制造和使用之前發(fā)現(xiàn)潛在的問

2、題和缺陷，而且可以在任意的工況下，尤其是極其復(fù)雜危險(xiǎn)的工況下，對(duì)產(chǎn)品性能進(jìn)行測(cè)試驗(yàn)證，從而節(jié)省了測(cè)試的成本、提高了測(cè)試的安全性，已廣泛應(yīng)用于航空航天測(cè)試、汽車測(cè)試、復(fù)雜機(jī)電產(chǎn)品測(cè)試、電路測(cè)試等各個(gè)領(lǐng)域。
　　本文在深入調(diào)研了虛擬測(cè)試及其應(yīng)用狀況的基礎(chǔ)下，建立了以虛擬樣機(jī)建模、虛擬仿真試驗(yàn)以及智能數(shù)據(jù)處理為核心的產(chǎn)品性能虛擬測(cè)試平臺(tái)，并以某新型 CNC 機(jī)床關(guān)鍵部件的熱態(tài)性能測(cè)試為工程實(shí)例對(duì)該方法的可行性進(jìn)行了驗(yàn)證。本文主要分為

3、以下幾部分：首先，分別研究了基于物理樣機(jī)的產(chǎn)品性能測(cè)試手段與基于虛擬樣機(jī)的產(chǎn)品性能測(cè)試手段，指出了物理測(cè)試的不足以及虛擬測(cè)試的優(yōu)勢(shì)；其次，在明確了虛擬測(cè)試定義以及分類方法的基礎(chǔ)上，分別對(duì)其在國(guó)內(nèi)外的發(fā)展現(xiàn)狀進(jìn)行了概述；再次，研究了虛擬測(cè)試的理論模型、體系結(jié)構(gòu)、實(shí)現(xiàn)的理論方法以及關(guān)鍵技術(shù)；最后，對(duì)某新型 CNC 機(jī)床主軸系統(tǒng)的熱態(tài)特性進(jìn)行測(cè)試，通過將仿真試驗(yàn)與虛擬儀器相結(jié)合，達(dá)到了在設(shè)計(jì)階段全面評(píng)測(cè)其性能的測(cè)試目的，在一定程度上減少了人力