數(shù)字化車間設備集成技術的研究.pdf

1、隨著全球化競爭的加劇，產(chǎn)品的更新?lián)Q代和設計制造周期縮短以及客戶化定制生產(chǎn)方式的形成，給制造企業(yè)帶來了越來越大的競爭壓力，促使數(shù)字化制造及數(shù)字化車間概念的產(chǎn)生。數(shù)字化車間技術就是在高性能計算機及高速網(wǎng)絡的支持下，采用計算機仿真與虛擬現(xiàn)實技術，以群組協(xié)同工作的方式，它概括了對真實制造世界的對象和活動的建模與仿真研究的各個方面。從產(chǎn)品概念的形成、設計到制造全過程的三維可視及交互的環(huán)境，在計算機上實現(xiàn)產(chǎn)品制造的本質過程（包括產(chǎn)品的設計、性能分析

2、、工藝規(guī)劃、加工制造、質量檢驗、生產(chǎn)過程管理與控制），通過計算機虛擬模型來模擬和預測產(chǎn)品功能、性能及可加工性等各方面可能存在的問題。數(shù)字化車間技術改變了傳統(tǒng)的規(guī)劃設計理念，將設計規(guī)劃從經(jīng)驗和手工方式，轉化為計算機輔助數(shù)字仿真與優(yōu)化的精確可靠的規(guī)劃設計，它在時間、質量和成本方面體現(xiàn)出了重要的意義。 本文詳細分析了數(shù)字化車間系統(tǒng)實現(xiàn)的目標與框架，以及實現(xiàn)數(shù)字化車間系統(tǒng)實現(xiàn)的步驟，在此基礎上，以數(shù)字化制造理論和虛擬現(xiàn)實技術為基礎，以W

3、indows 作為開發(fā)平臺，利用VC++6.0 和OpenGL 為主要開發(fā)工具，主要完成以下幾項成果： （1） VC++6.0 與OpenGL 結合建立了三維可視的數(shù)字化環(huán)境框架，為數(shù)字化設備集成仿真提供了三維環(huán)境。 （2）采用三維造型軟件3DMAX 為機床建立三維模型，將機床導出的文件導入到上述建立的三維環(huán)境中，為完成此項工作，統(tǒng)一3DMAX 軟件與上述三維環(huán)境的坐標系，以及長度單位的統(tǒng)一，為正常顯示機床打下基礎。

4、 （3）詳細分析了數(shù)字化車間系統(tǒng)實現(xiàn)的目標與框架，劃分了實現(xiàn)數(shù)字化車間系統(tǒng)的步驟，在此基礎上，確定了實現(xiàn)數(shù)字化車間軟件的框架。 （4）總結了數(shù)據(jù)管理方法的發(fā)展，數(shù)據(jù)庫開發(fā)的軟件基礎及數(shù)據(jù)庫訪問技術等，用ACCESS 軟件建立了機床數(shù)據(jù)庫，采用ODBC 技術，實現(xiàn)了VC++6.0 對機床信息的管理功能，提出了數(shù)字化車間刀具庫和夾具庫的建庫思想。 （5）詳細分析了數(shù)字化車間布局的設計方法，在此基礎上，利用VC++6.0

5、開發(fā)了一套小型的參數(shù)化的車間布局軟件系統(tǒng)。在此系統(tǒng)中，用戶可以根據(jù)個人需要建立車間大小，通過輸入坐標的形式，可以對車間進行宏觀布局。在此基礎上進行機床的調度，用戶可以根據(jù)事先設計好的布局形式，輸入每個機床的坐標，便可以在車間中三維的顯示布局的效果。 （6）利用OpenGL 的攝像機技術，使用鼠標和鍵盤控制與環(huán)境的交互，實現(xiàn)機床和車間不動，而人的“眼睛”（視點）可以左右、前后移動，以及左右旋轉及仰視和俯視，以便用戶可以更好的觀察車