提高數(shù)控加工仿真速度和效果的關(guān)鍵技術(shù)探討

摘要：在當(dāng)前階段，隨著數(shù)控加工仿真技術(shù)的出現(xiàn)，產(chǎn)品加工的精度以及效率往往都得到了相當(dāng)大的提升，進(jìn)而使得加工周期有效地縮短。但是就當(dāng)前階段的數(shù)控加工仿真技術(shù)來說，其速度以及效果往往都具有相當(dāng)大的提升。因此，本文將會對提高數(shù)控加工仿真速度以及效果的關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行研究，以期能夠?yàn)檫@一方面的工作提供更多的依據(jù)。

關(guān)鍵詞：數(shù)控加工 速度 效果 仿真

1.引言

一些商家為了能夠更好地滿足客戶們多樣化的需求，往往就會對成品研制的周期進(jìn)行縮短，以此來有效地降低成本，提高經(jīng)濟(jì)效益。在這樣的情況下一些相關(guān)的方針技術(shù)就開始被逐漸地運(yùn)用到了數(shù)控加工的過程當(dāng)中。仿真技術(shù)簡單來說，就是運(yùn)用一些虛擬化的技術(shù)來對產(chǎn)品加工的過程以及效果進(jìn)行模擬，及時地發(fā)現(xiàn)生產(chǎn)過程中存在的一些問題，然后針對這些問題找出合適的解決方案，進(jìn)而使得產(chǎn)品具有更高的合格率，最終有效地提升企業(yè)自身的競爭力，促進(jìn)企業(yè)更好地發(fā)展。

2.現(xiàn)階段常用的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)

2.1VERICUT系統(tǒng)

這一系統(tǒng)被認(rèn)為是當(dāng)前階段在我國數(shù)控加工技術(shù)中應(yīng)用最為廣泛的一個系統(tǒng)，運(yùn)用這一系統(tǒng)可以實(shí)現(xiàn)全面而又有效地進(jìn)行分析數(shù)控代碼查找步驟，進(jìn)而可以使得數(shù)控加工速度和質(zhì)量能夠在很大程度上得到提升。這種技術(shù)主要將對數(shù)控加工刀具軌跡精度模擬算法作為代碼，使得整個加工的操作過程都能夠立體地呈現(xiàn)出來，存儲于計算機(jī)的系統(tǒng)當(dāng)中，而且還可以實(shí)時地對數(shù)控加工中各種刀具的軌跡精度進(jìn)行自動化的檢測，進(jìn)而可以對于加工的精度是否能夠滿足相關(guān)的標(biāo)準(zhǔn)做出判斷。這一仿真系統(tǒng)自從被發(fā)明至今已經(jīng)歷了許多次修改，而且也越來越完善，進(jìn)而促使這一仿真系統(tǒng)能夠達(dá)到預(yù)期的一些效果。

2.2VERICUT Machine Simulation系統(tǒng)

與之前的VERICUT系統(tǒng)相比較，這一系統(tǒng)是當(dāng)前階段在全世界各地區(qū)的數(shù)控加工這一技術(shù)領(lǐng)域當(dāng)中應(yīng)用最為完備以及功能最為強(qiáng)勁的一種仿真和模擬系統(tǒng)，能夠有效地對整個機(jī)床的實(shí)際使用狀態(tài)以及其控制流程進(jìn)行仿真。這一個系統(tǒng)最重要的功能之一就是它既能夠有效地識別數(shù)控代碼文件的特性信息，又能夠有效地對代碼的加工流程進(jìn)行模擬。在實(shí)際應(yīng)用的過程當(dāng)中，這一系統(tǒng)往往都是與VERICUT系統(tǒng)二者之間相互配合使用，這能夠更好地對數(shù)控加工的過程中可能出現(xiàn)的一些錯誤進(jìn)行檢測，進(jìn)而使得數(shù)控加工的效率能夠得到有效地提升。

3.提高數(shù)控加工仿真速度以及效果的技術(shù)

3.1對區(qū)域劃分的技術(shù)進(jìn)行合理地運(yùn)用

從某種程度上來說，運(yùn)用局部區(qū)域劃分技術(shù)已經(jīng)能夠有效地解決數(shù)控加工仿真中三角網(wǎng)模型的局部復(fù)制和重繪相關(guān)問題，將一些主要內(nèi)容數(shù)控加工仿真顯示窗口分割為許多個區(qū)域，然后再對各個頂點(diǎn)以及其他區(qū)域當(dāng)中相互對應(yīng)的關(guān)系進(jìn)行建立，一般而言每完成一條代碼的數(shù)控加工仿真，那么每個頂點(diǎn)都會發(fā)生變化，而且發(fā)生的變化也都會被計算得出來，然后才能夠?qū)崿F(xiàn)三角片和其他區(qū)域之間進(jìn)行相互更新，這樣不僅能夠準(zhǔn)確地對三角片所處的具體區(qū)域進(jìn)行獲知，而且還能夠準(zhǔn)確地將這些區(qū)域都進(jìn)行清理，進(jìn)而可以對其相互適合的所有三角片進(jìn)行了重繪。在實(shí)際的加工經(jīng)驗(yàn)中可以看出，運(yùn)用這種區(qū)域劃分的技術(shù)能夠有效地將數(shù)控加工的仿真速度提升到十倍以上。

3.2頂點(diǎn)搜索技術(shù)

一般來說，在對于相關(guān)區(qū)域進(jìn)行分類的過程中，對于相關(guān)地區(qū)的三角片以及其他地區(qū)之間的聯(lián)系情況進(jìn)行準(zhǔn)確地分類無疑是一項(xiàng)相對而言較為復(fù)雜的工作。如果一個三角片在進(jìn)行重繪的過程中需要穿越多個區(qū)域，那么它往往能夠被多次檢索得到，這樣就會很可能嚴(yán)重地影響到整個算法的評價效率以及其緊致性。但是針對三角片在各個區(qū)域內(nèi)的頂點(diǎn)與其區(qū)域之間的相互關(guān)聯(lián)程度進(jìn)行判斷往往較為簡單，在這一步驟中運(yùn)用了頂點(diǎn)檢索技術(shù)可以保證每一塊三角片只能被檢索三次，進(jìn)而使得整個算法具有更高的緊致性，有效地提升數(shù)控加工仿真的速度。首先在對數(shù)控加工仿真之前，要先定義兩個鏈表，第一個就是加工零件所在屏蔽區(qū)域的每個像素點(diǎn)各分配空鏈表，進(jìn)而可以使得每一個分散的點(diǎn)都能夠在這個鏈表當(dāng)中有相應(yīng)的像素點(diǎn)。第二個就是一個重新初始化的三角片改變點(diǎn)鏈表，當(dāng)每個加工源代碼的仿真都完成后，就需要把一些已經(jīng)進(jìn)行了重新改變的三角片和離散點(diǎn)全部投入到這一個鏈表當(dāng)中，當(dāng)對于任何一個三角片的回執(zhí)都完成后就已經(jīng)能夠把這個鏈表全部清空。其次就是當(dāng)對一條需要重新加工的代碼進(jìn)行了仿真，那么就會要求對這些離散點(diǎn)的高度進(jìn)行重新計算，然后當(dāng)計算結(jié)果做好之后再把計算出來的結(jié)果重新放入到第二個鏈表當(dāng)中，并且還要對第一個鏈表當(dāng)中的內(nèi)容進(jìn)行更新。由此可見，必須要充分地按照每一個離散點(diǎn)的實(shí)際數(shù)據(jù)來對三加片的模型進(jìn)行重繪，進(jìn)而保證仿真具有更高的速度。

4.結(jié)語

綜上所述，三角模型局部重繪問題的保守性以及評估效率往往會嚴(yán)重影響到數(shù)控加工的仿真速度以及效果。因此要想能夠有效地解決這一問題，非常重要的方法就是區(qū)域劃分技術(shù)以及頂點(diǎn)搜索技術(shù)，運(yùn)用這些方法能夠有效地促進(jìn)數(shù)控加工仿真速度的提升。

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作者簡介：尹正軍（1972.1-）男，漢族，山東省青島市人，大專 ，中車青島四方機(jī)車車輛股份有限公司，高級技師，研究方向：數(shù)控加工。