智能制造导论-p298.pdf - 第214页
4.3.3 虚拟制造技 术 虚拟样机是基于三维 CAD （计算机辅助设计， Computer Aided Design ）的 产物。三维 CAD 系统是造型工具，能支持“自顶向下”和“自底向上”等 设计方法，完成结构分析、装配仿真及运动仿真等复杂设计过程，使设计 更加符合实际设计过程。三维造型系统能方便地与 CAE （计算机辅助工程， Computer Aided Engineering ）系统集成，进行仿真分析；能提供数控加工 所需的…
4.3.3 虚拟制造技术
6） 虚拟现实技术
虚拟现实技术（Virtual Reality，简称VR）是综合利用计算机图形系统、各
种显示和控制等接口设备，在计算机生成的可交互的三维环境(称为虚拟
环境)中提供沉浸感觉的技术。虚拟现实系统包括操作者、机器和人机接
口三个基本要素。利用虚拟现实技术可以对真实世界进行动态模拟，通过
用户的交互输入，及时按输出修改虚拟环境，使人产生身临其境的沉浸感
觉。虚拟现实技术是虚拟制造的关键技术之一。
2.数字化虚拟制造在制造业中应用
数字化虚拟制造技术首先成功应用于飞机、汽车等工业领域，未来应用前
景主要集中在以下几个方面：
1） 虚拟产品制造
应用计算机仿真技术，对零件的加工方法、工序顺序、工装选用、工艺参
数选用，加工工艺性、装配工艺性、配合件之间的配合性、连接件之间的
连接性、运动构件的运动性等均可建模仿真。建立数字化虚拟样机是一种
崭新的设计模式和管理体系。
4.3.3 虚拟制造技术
虚拟样机是基于三维CAD（计算机辅助设计，Computer Aided Design）的
产物。三维CAD系统是造型工具，能支持“自顶向下”和“自底向上”等
设计方法，完成结构分析、装配仿真及运动仿真等复杂设计过程，使设计
更加符合实际设计过程。三维造型系统能方便地与CAE（计算机辅助工程，
Computer Aided Engineering）系统集成，进行仿真分析；能提供数控加工
所需的信息，如NC（Computer Number Control）代码，实现
CAD/CAE/CAPP/CAM的集成。一个完整的虚拟样机应包含如下的内容：
l 零部件的三维CAD模型及各级装配体，三维模型应参数化、适合于变形
设计和部件模块化。
l 与三维CAD模型相关联的二维工程图。
l 三维装配体适合运动结构分析、有限元分析、优化设计分析。
l 形成基于三维CAD的PDM（产品数据管理，Product Data Managment）
结构体系。
l 从虚拟样机制作过程中，摸索出定制产品的开发模式及所遵循的规律。
l 三维整机的检测与试验。
以CAD/CAM软件为设计平台，建立全参数化三维实体模型。在此基础上，
对关键零件进行有限元分析以及对整机或部件的运动模拟。通过数字化虚
拟样机的建立与使用，帮助企业建立起一套基于三维CAD的产品开发体系，
实现设计模式的转变，加快产品推向市场的周期。
4.3.3 虚拟制造技术
2）虚拟企业
虚拟企业是目前国际上一种先进的产品制造方式，采用的是“两头在内，
中间在外”的哑铃型生产经营模式，即“产品开发”和“销售”两头在公
司内部进行，而中间的机械加工部分则通过外协、外购方式进行。
虚拟企业的特征是：企业地域分散化。虚拟企业从用户订货、产品设计、
零部件制造，以及装配、销售、经营管理都可以分别由处在不同地域的企
业联作，进行异地设计、异地制造、异地经营管理。虚拟企业是动态联盟
形式，突破了企业的有形界限，能最大限度地利用外部资源加速实现企业
的市场目标。企业信息共享化是构成虚拟企业的基本条件之一，企业伙伴
之间通过互联网及时沟通信息，包括产品设计、制造、销售、管理等信息，
这些信息是以数据形式表示，能够分布到不同的计算机环境中，以实现信
息资源共享，保证虚拟企业各部门步调高度协调，在市场波动条件下，确
保企业最大整体利益。