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返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 3.2.1 虚拟制造系统的体系结构 图3-3 虚拟制造系统的体系 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 3.2.2 虚拟制造的关键技术 虚拟制造的使能技术主要有以下几项： 1）多通道交互技术：包括虚拟现实设备的软硬件接口驱动技术、真实感渲染的三维图形加速技术、三维定位跟踪设备的定标技术、大面积纹理的可见性快速显示技术、人像分离与多传感信息的融合技术、信息与时间的同步技术等。 2）虚拟环境建模技术：包括图像图形混合建模技术、多细节层次建模技术、智能化视区裁剪技术、场景预处理技术、基于图像的绘制技术、虚拟声的生成与增强技术等。 3）虚拟产品建模技术：是指建立产品的虚拟原型或虚拟样机的过程，包括产品建模技术零部件的物理建模方法、基于物理的工程行为特征建模方法、工程对象的单元化划分方法、工程分析的有限元计算方法、工程分析结果的多准则图示方法等。虚拟样机过程，如图3-4所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 图3-4 虚拟样机过程 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 虚拟制造相关的关键技术如下： 1）虚拟设计与装配技术：包括虚拟产品形状设计、虚拟装配/拆卸设计与优化、虚拟样机、具有力觉的虚拟装配等。基于虚拟样机的试验仿真分析，可以在真实制造之前发现问题，并得以解决。例如：机车部件的有限元模型，如图3-5所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 a) c) b) 图3-5 机车部件的有限元模型 a)车体 b)机车抱轴箱系统 c)机车转向架 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 2）虚拟产品实现技术：虚拟加工、远程机器人操作与监控、虚拟测量技术、基于表面质量分析的切削参数选择等。 虚拟加工，如图3-6所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 图3-6 虚拟加工 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 虚拟测试，如图3-7所示。 图3-7 虚拟测试 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 3）虚拟检测与评价技术：虚拟表面接触刚度分析、刀位轨迹检查及碰撞干涉检验、工艺过程规划与仿真、基于应力的加工质量评价、装配信息建模等。例如：机车喷油器压叉的应力图，如图3-8所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 图3-8 喷油器压叉的应力图 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 4）虚拟实验技术：虚拟试验的物理建模、虚拟试验的运行平台、虚拟测试、虚拟样机的性能评价等。例如：机车车体底架的变形图，如图3-9所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 图3-9 机车车体底架的变形图 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 5）虚拟生产技术：虚拟生产线/车间实时三维布局、生产线/车间生产过程虚拟仿真、基于VR的网络化分散制造仿真与评价等。虚拟生产调度控制仿真，如图3-10所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 图3-10 虚拟生产调度控制仿真 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.2 虚拟制造系统 3.2.3 虚拟制造系统的作用 VM系统可以为制造企业提供如下支撑作用: 1．为企业决策提供支持 2．产品开发过程管理 3．生产过程管理 4．整体运作 5．系统维护 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.3 虚拟制造的应用 虚拟现实技术有着许多的应用领域，尤其在制造业虚拟设计与制造的应用日益广泛。 3.3.1 虚拟环境 虚拟环境，如图3-11所示。 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.3 虚拟制造的应用 a) b) 图3-11 虚拟环境 a)虚拟家居环境 b)虚拟军事环境 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.3 虚拟制造的应用 3.3.2 虚拟工具 虚拟头盔，如图3-12所示。 图3-12 虚拟头盔 返回目录 第3章 虚拟制造技术 3.3 虚拟制造的应用 3.3.3 虚拟产品建模 加工中心虚拟建模，如图3-13所示。 图3-13 加工中心建模 返回目录 第3章