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- 内容简介：
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虚拟现实技术在工程产品和过程设计与开发中的应用1.简介虚拟现实技术（VR）支持和加快产品的设计，促进创意的实现和传递，对协同工作 极有帮助1。它被认为是人机交流新的维度，将直观的计算机图形与交互的三维空间 结合起来2。虚拟现实技术是一种主要的机械工程化工具，有利于获得更好的新产品 设计或者改善已有的产品设计3,4。显著的效益、效率和灵活性的流程以及产品的功 能性使得在其他工程作业领域虚拟现实技术也得到了广泛应用5,6。在制造复杂产品 通常能够缩短生产周期，虚拟制造技术使得制造商能够更便利的与各种专业领域的工程 师合作。在这种情况下，为了发现和整合有效解，需要快速、创新和整合性活动。在各 种产品的设计和制造阶段，虚拟技术的使用需要不同的能力和技能，如对需求的理解， 计算机和软件的应用，数据转换和处理，信息呈现的理解；同时也包括见识、经验、好 奇心、和天赋。最好的工程师在生产周期中的每个阶段理解什么是他/她所需要的，更 好的理解他/她需要传递的信息，控制接下来的产品设计阶段的进程。这也适用于之后 将用于设计三维虚拟原型和进一步产品开发数据的收集；也适用于创造和提高虚拟 3D 原型的技术，这些后续将用于设计数控、其他程序和准备的问题和建议。对虚拟现实技术 7,8应用最重要的方面，下文将展开讨论：创新：本文介绍的方法可以加快产品设计、多阶段的发展和制造；实施的解决方案， 很难用传统的方法实现。这种方法起源于 VR 技术在产品设计领域和机械工程公司的多 次尝试使用；由于接触机械加工技术的发展，企业专家和部门的 IDEFO 图支持和合作厂 商和客户之间良好的合作使得目标得以实现9。科学意义：跨学科的传播使新的信息得以开发，知识和经验得以传递和接受，也保 证了技能的获得与提升，以及经验的积累等。实用意义：改进的技术交流和替代思想更快速产生。设计球面元素，并把它用于二 维图形是复杂和耗时的过程。它要求那些拖延时间和耗费生产成本技术的创新。除此之 外，2D 技术需要使用多个参考点，它们影响表现（测量）误差。32.虚拟现实技术的使用发展2.1 虚拟模型和物理实物间的关系 用户界面的可用性是多种工业产品成功的一个关键点。这种假设导致了许多设计方法学，用于解决评价工业产品的用户友好性的介绍。这些大多数方法遵循根据用户的需 求，在设计过程中让用户参与式设计10。三维模型可能成功地应用于产品设计和制造 的不同阶段：快速设计与工件的改进；快速设计和表面几何形状的精确性提高；更多方 法的快速产生，用于对产品部分的结构和性能进行快速；制造商和客户之间，制造商和 消费者之间，与厂家的各部门更好的合作。虚拟三维原型可以在任何时候通过使用软件 进行改进。产品在生产和设计阶段的早期，技术解决方案得以实施。改进的原型被转移 到程序中，这些程序创造了数控程序的机械加工的产品。表面和产品几何保持不变，但 产品性能有了提高。加工工艺变得更加简单，减少了工装步骤，减少机械加工时间，使 生产商能为客户提供更具竞争力的价格。在推荐案例中，制造商从客户（图 1）获得了初级 3D 原型。这是一个焊接结构，组 成的各种长度的方形管的壁厚为 3mm，有不同的几何形式和尺寸的板材。板面对面分别 位于不同的初始位置和复杂的角度。他们中的大多数应以机械加工获得表面精度和确定 位置的孔（公差 t，表 1）。开发的产品，利用虚拟现实技术，共分为以下几个阶段：l 几何形状、产品结构、机械加工可能性的评 价；l 发展阶段l 数控程序的创建图 1 产品的原始三维模型三维模型检验结果放在显示屏上。模型改进想法的提出是为了提高产品的使用性 能。这些改善可以满足顾客在一段时间变化之后的需求。为了执行这些想法并付诸行动， 需要决定采取什么行动。选择必要的三维和二维 CAD 软件和测量工具进行讨论。表 1 产品的几何机械特点元素元素在直角坐标系 中的几何位置精度机械加工方法6H7/+0.0150定中心、钻孔、扩孔8H7/+0.015定中心、钻孔、扩元素元素在直角坐标系 中的几何位置精度机械加工方法0孔10H7/+0.0180定中心、钻孔、扩孔M8/0.2定中心、钻孔、割M10/0.2定中心、钻孔、割M12/0.2定中心、钻孔、割磨，表面粗糙度 ra3.2/0.2粗磨、精磨磨，表面粗糙度 ra3.210/30/0.1粗磨、精磨磨，表面粗糙度 ra3.222/8030/0.1粗磨、精磨磨，表面粗糙度 ra3.282/8930/0.1粗磨、精磨磨，表面粗糙度 ra3.255/30/0.1粗磨、精磨3.2.2 物理模型的数字化因为数控机床能加工元素整体尺寸不大于 1700x1000x350 毫米，所以这种方法是必要 的。有时候制造商获得的订单要求超过了数控机床本身的制造能力。在这种情况下，面 对生产厂家的技术能力，要求或者订单必须被取消。要求和订单的取消可能导致失去客 户。为了保持竞争力，制造商必须尽可能努力得到订单。在上述情况下，产品的整体尺 寸 2100x1400x206 毫米。这种焊接结构要求加工机床工作台较大但主轴定位的倾斜和转 向相对于坐标加工焊接结构的可能性较小。在这种情况下，厂家用于生产特定的技术工 具，作为一个起点或补偿或倾斜的元件：主轴。这样的技术工具所需额外的时间、机器、 高级专家、材料和能源。此外，由于制造商必须使用几个参考点来确保复杂链的测量和 增加设置错误的概率，这种技术工具可能不能足够建立一个参考点和加工焊接结构。设 计师对产品的改进取决于他/她的制造工艺和设计技巧的知识。在开发阶段，设计师的图 2 虚拟环境中的三维模型生成过程主要输出是一种三维原型。产品的三维虚拟原型成为中介与客户、设计师、技术专 家和运营商的中间桥梁。所描述的方法旨在提高机械加工技术的发展，节约产生额外技 术设施的开支，降低实际生产行为和避免错误的大量参考点。产品开发图解和推广应用 的方法在图 2 中展示。为了提高产品的加工性，在 3D 模型中引入了虚拟的球形元件， 在图 3 中展示。工具固定在一个矩形管中。作为球形元素的固定件 一个 M6 深 3mm 的孔被使用。在制造具有精度要求和几何表面严格定 位控制的产品时，球形元件发挥了重要作用。这个元素结合其机械 功能和工程师的想法，提高产品的可加工性和创造更好的机会去设计产品制造加工的数控项目，从而减少工装数量 和可能出现的安装（测量）误差。致力于开发客 户交付的水平的 3D 原型，满足了生产工艺和程 序体，设计师创造了一个球形元件的三维虚拟样 机（图 4）。球形元素的虚拟三维 CAD 原型已经在通信与 3D 程序设计项目上创造了基础性地位（图 5）。表 2 的得到的数据是在测量实 验室通过测量球形元件的球体模型所获 得。球形元件的三维模型的发展过程已 经牵涉到了测量实验室的专家，他必须图 3 球形元件的实物图图 4 球形元素的虚拟三维模型的设计步骤图 5 测量之后球形元件的草图测量出球形元件的实体模型和设计满足要求的草图。虚拟的球形元件的三维模型在虚拟现实环境中被整合成为一种虚拟的三维模型，且 三维模型由顾客发送，使得能够额外增加一个 3mm 厚的 M6 的孔。其技术特征的位置是 由程序员使用他/她在制造工艺和机器性能相关的知识挑选的，这些知识将用于开发产 品的机械加工过程的选择。所需尺寸的草图被交付给了设计师（图 6）。所涉及的示意4图 6 用于定位原始模型的球形元 素的草图图 7 求元素在三维模型定位中的作用图包含一个主要模型的产品的类型和孔的位置。然后设计师用他的设计技巧将孔和三维 虚拟样机整合起来（图 7）。表 2 球形元素整合到初始模型的数据元素长 L，mmTW，mm直径 D，mmTX,mmTY,mmT球125.450.2-300.02(442)0.2400.2孔30.2-M60.2(442)0.2400.27经过三维虚拟样机的改进，整合成额外的球形 元件（图 8），在 2D 环境下产品新的预测产生了 这些数据被用于数控程序的发展从而生产一个实 际产品（图 9）。图 9 实际产品3.结论球形元件图 8 三维虚拟产品的原型品科学价值的体现：虚拟样品的体验、设计以及集成的可能性可以打下良好的基础， 从中结合虚拟原型固化现有的并获取关于虚拟样机在产品设计与制造领域的实施过程 中新的具体的知识。这样的经历也有助于保持和提高一个人的创新能力、适应能力和竞 争潜力。实用价值的体现：虚拟现实技术的融合提高生产者实施各种技术解决方案，使这个 过程更快的可能性。它有助于将已经获得的知识传递到流程和产品中以及为利用在早期 阶段的产品或工艺的发展阶段收集到的信息，提供了更好的机会。创新点：这种方法将经典和虚拟现实技术联系起来。虚拟现实技术的使用促进了球 形元件向三位虚拟样机和数控程序编制的整合。参考文献1. Paolo Leoncini, Mariano Guida, CIRA Italian Aero-space Research Centre Via Maiorise, Capua (CE) Italy. 2009. From CAD models to virtual reality simu-lations: Catia to VR geometry and Dynamics data translation by a VBA plug-in approach. 13 Intema-tional research/expert conference Trends in the devel-opment of machinery and associated technology TMT 2009, Hammamet, Tunisia, 16-21 October: 613-616.2. Jian-Ping Li, Thompson, G. 2003. Modelling of me-chanical failures in a virtual reality design environment. Reliability and Maintainability Annual Symposium - RAMS: 507-512. /10.1109/RAMS .2003.1182040.3. Alcinia Z. Sampaio, Ana R. Gomes, Augusto M. Gomes, Joana P. Santos, Daniel P. Rosario.2011.Collaborative maintenance and constmction of build-ings supported on Virtual Reality technology. The Third Intemational Conferences on Advances in Mul-timedia: 80-86.4. DAdderio, L. 2001. Crafting the virtual prototype:how firms integrate knowledge and capabilities across organizational boundaries. Joumal: Research Policy-RES POLICY, vol. 30, no. 9: 1409-1424. /10.1016/S0048-7333(01)00159-7.5. Frenkel, J., Schubert, Ch., Kunze, G., Jankov, K.2009. Using modlica for interactive simulations of technical systems in a Virtual Reality environment. Proceedings 7th Modlica Conference, Como, Italy, Sep. 20-22:531.6. Kuehn, W. 2006. Digital factory- integration of simu-lation enhancing the product and production process towards operative control and optimisation. Interna-tional Joumal of Simulation 7(7): 27-39.7. Mujber, T.S., Szecsi, T., Hashmi, M.S.J. 2004. Virtu-al reality applications in manufacturing process.Jour-nal of Materials Processing Technology 155-156: 1834-838. http:/dx.doi.Org/10.1016/j.jmatprotec.2004.04.401.8. Shin, J., Joo, J., Choi, I., Han, S. H. and Cho, H.2000. A prototype virtual reality system through IDEF modelling for product configuration and analysis. In-temational Joumal of Industrial engineering, 7(1): 15-25. /10.1080/0951192X.2010.518632.9. Cecil, J., Kanchanapiboon, A. 2007. Virtual engineer-ing approaches in product and process design.Intema-tionalJoumalof
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