工程、经济管理、工程建设、军事模拟以及医疗卫生等领域得到了广泛的应用[3]。
1.2.2国数控加工仿真技术的发展状况
国的主流数控加工仿真软件有上海宇龙软件工程开发的宇龙数控加工仿真系统、宇航自动化技术研究所开发的YHCNC 宇航数控车铣模拟仿真教学软件、北京斐克科技有限责任公司开发的VNUC 数控加工仿真软件。
根据仿真过程中所采用计算机类型的不同，计算机仿真大致经历了模拟机仿真、模拟－数字混合机仿真和数字机仿真三个大的阶段。20世纪50年代计算机仿真主要采用模拟机；60年代后串行处理数字机逐渐应用到仿真之中，但难以满足航天、化工等大规模复杂系统对仿真时限的要求；到了70年代模拟－数字混合机曾一度应用于飞行仿真、卫星仿真和核反应堆仿真等众多高技术研究领域；80年代后由于并行处理技术的发展，数字机才最终成为计算机仿真的主流。
现有系统存在的问题：
1国的数控加工软件和国外的同类软件相比主要差距在于：
普遍采用静态建模技术由于采用静态建模技术，软件只能支持有限种类的机床模型，软件机床库、控制库和面板库的扩展困难，难以适应当前数控机床开发性和多样化发展的形势。
2 国开发的各类应用软件普遍不具备二次开发接口
二次开发功能是很多国外应用软件的基本功能，一些大型的应用软件本来就是一个开发平台，用户在这个平台上可以非常方便的定制自己的特定需求和扩展软件的功能。
1.2.3 国外数控加工仿真技术的发展状况
目前国外主流的数控加工仿真软件有美国CGTech公司推出的VERICUT 软件、韩国的V-CNC虚拟数控机床模拟操作系统和德国的MTS高端数控仿真软件。
VERICUT 软件功能强大，具有很强的动态建模能力，可以支持三轴到五轴的动态加工仿真，并提供二次开发工具供用户扩展软件功能。用户可以动态创建和修改CNC机床，定制CNC控制器，可以实现机床运动仿真、切削过程及工件的变化，NC 程序仿真验证和优化等功能。VERICUT 软件应用围很广，既可用于实际加工，也可用于教学培训，在欧美数控加工仿真领域占据主要市场份额，该软件偏重于实际加工过程的仿真，不支持数控加工面板的仿真。
1.4.1 研究的问题5
1.4.2采用的研究手段5
第二章 软件介绍6
2.1 Pro/ENGINEER 软件介绍6
2.1.1Pro/ENGINEER的基本概念7
2.1.2建模方法7
2.1.3基准平面8
2.1.4草绘基础8
2.1.5基本特征10
2.1.6零件装配11
2.2Pro/E加工过程仿真介绍11
2.3 本章小结17
国在这一领域的研究工作开展的较晚，目前有华中理工大学开发的应用于CAD中心曲面造型系统中的数控铣削加工切削仿真系统，工业大学开发的三轴数控铣削仿真系统，天津大学的回转类零件的CAD/CAM集成系统等。对数控车削加工仿真的研究还不多见，且多为二维图形显示，具有较大的局限性。数控机床的应用将给制造业带来革命性的飞跃。由于数控机床是数字模型，所以容易实现对数字模型进行显示、分析、传递和迭代更新，为设计提供并行作业的可能，用经济快捷的方式提高产品设计品质，缩短产品开发周期。采用数控机床技术，可以为产品设计过程中的可制造性分析提供关键数据，能够迅速完成在机床上不方便操作的各项任务，如完成数控程序的调试、测量产品加工误差、评定加工效率和检验干涉碰撞情况等。还可以利用机床优化切削参数，优化刀具路径，提高机床设备的生产效率。利用机床加工的全过程与用户的交互功能，可以为企业、学校的数控人才培训提供快速、安全且不消耗资源的有效手段，并帮助机床制造商向远程客户逼真地演示其产品。为制造业提供最佳的发展以及为加工过程的优化提供决策依据。数控技术是由许多先进学科、先进知识形成的综合技术系统，是一个极具潜力的前沿研究领域。由于多媒体技术和网络技术以及仿真技术的迅速发展，数控技术将获得更快的发展。机床是加工技术的核心，网络化、智能化、集成化是制造技术的发展方向。机床软件的发展目标应该是根据国的现实情况和国外软件的发展趋势，针对具体的机床开发面向工程的实用化小型软件。把某一类型的机床作为该类型数控机床的附件，提高数控机床的市场竞争力、增加机床产品的附加值。数控机床的应用，将为制造技术带来勃勃生机，并将数控机床的研究开发推向一个更加崭新的阶段。
宇龙开发的数控加工仿真系统目前在国的职业技术培训学校获得了广泛的使用，取得了较好的效果。软件可以支持二轴和三轴的动态加工仿真，兼容国的主流数控系统如fanuc数控铣床和数控车床，siemens数控铣床和数控车床，PA系统等[4]。
YHCNC 宇航数控车铣模拟仿真教学软件是结合机床厂家实际加工制造经验与高校(含职业技术学院、中等专业学校、 技工学校和职业学校)教学训练一体所开发的，也具有一定的用户群。该软件支持的机床和数控系统较多，软件可以支持二轴和三轴的动态加工仿真，但核心仿真算法不是太稳定。
1.1 选题的背景和意义
车削加工过程是一个复杂的工艺过程，加工质量与刀具形状、刀具磨损、切削流动、温度分布有密切的关系。随着计算机技术的发展，利用数值仿真的方法，对车削过程进行仿真。为合理的选择参数工艺中的车削速度，背吃刀量及进给率提供预测。对车刀几何结构（前角后角和断削槽等）进行优化设计，但目前大多数的有限元素分析基本还是二维模型分析，而实际切削过程是三维空间进行的，这样就限制了二维数值模拟的结果，对实际加工的预测有影响。为了使数值模拟的结果更加符合实际，对加工过程进行三维模型模拟是很有必要的[1]。
VNUC 数控加工仿真软件是唯一通过国家权威部门鉴定并推广使用的数控加工仿真软件，并且是第一届全国数控技能大赛唯一指定仿真软件。支持变量编程（不仅是宏程序）的数控加工仿真软件。 集成了劳动部认可的数控技能培训远程教学与考试系统的数控仿真加工软件。主要有三大系统：FANUC、西门子、华中数控，还有其他的系统如：数控、阿贝尔信浓ASINA Series 205-T CNC数控系统等。在主要的三大系统中，又分车、铣、加工中心，不同的系统型号共20多种，增加学生的认识面，对将来快速投入到加工行业打下良好的基础。目前推出的最高版本为3.0版本。软件可以支持国的主流数控系统等，界面配置比较灵活[5]。
1.2 仿真技术
1.2.1 仿真技术的概念和原理
计算机仿真技术是以多种学科和理论为基础，以计算机及其相应的软件为工具，通过虚拟试验的方法来分析和解决问题的一门综合性技术，伴随着计算机的发展而形成的一门学科。它的研究起源于20世纪70年代，但由于受计算机软硬件水平的影响，很难得到广泛应用。它一般设计和构造一个客观世界某一系统的数理逻辑模型，并借助计算机对该模型进行实验的过程。
金属零件的加工方式可以分为塑性加工、热成形或压力成形加工、机械加工、高能加工、电及化学加工等几大类。上述各种加工方法中机械制造过程所占比重最大，用途最广是的是机械加工中的切削加工和磨削加工，而车削加工是分析各种切削方法的基础。对车削加工进行具体分析，对加工过程中材料参数工艺中的车削速度、背吃刀量及进给率；对车刀几何结构（前角、后角和断削槽等）进行分析是研究加工技术的重要方法，是实现加工高精度、自动化、提高金属切除率的重要手段，是制定加工工艺的主要依据。车削过程的分析对车削加工进行模拟是三维的，在以前大部分的模拟是二维的，忽略了在Z方向的力，虽然在分析正交切削来说精度是足够了但在斜倾角切削时就不再适合了。实际切削加工中的大多数情况属于斜角切削方式。基于有限元分析软件ADAMS,对高速车削加工进行仿真研究。通过实例分析了解车削的加工过程中切削力大小、切削温度及应力变的分布情况。该仿真结果对车削加工过程中工艺效果的预测和优化具有现实的指导意义[2]。
1.2.4 数控加工仿真技术的发展趋势
目前，仿真和建模技术已成为制造系统设计、分析和运行的重要工具，同时作为生产计划、作业调度和辅助决策工具也得到越来越广泛的应用。目前在许多商品化CAD/CAM软件系统如：IDEAS,UG,PRO/E,等系统中，开发了以二维图形和三维图形为基础的图形数控编程工具和刀具轨迹生成工具，具备零件加工过程的计算机仿真功能。例如，UG1.4以上版本提供了强大的刀具轨迹模拟功能，检验走刀路径，发现加工中的不合理，如少切或过切等。这类软件开发成本高，不易推广使用[8]。
毕业论文仿真技术的应用毕业论文
摘 要I
AbstractII
目 录III
第一章 绪 论1
1.1 选题的背景和意义1
1.2 仿真技术1
1.2.1 仿真技术的概念和原理1
1.2.2国数控加工仿真技术的发展状况2
1.2.3 国外数控加工仿真技术的发展状况2
1.2.4 数控加工仿真技术的发展趋势4
1.4 本课题研究的问题和采用的研究手段5
2如何使用Pro/E完成车削加工仿真
1.
本设计将先借助PRO/E的建模功能建立几个简单的轴类零件的三维实体模型，然后再通过Pro/E进行车削加工过程仿真，再通过对仿真结果数据的分析，获得最优的切削方案。
第二章 软件介绍
2.1 Pro/ENGINEER 软件介绍
Pro/ENGINEER系统是由美国PTC公司开发的，是当今世界著名的三维CAD/CAE/CAM系统软件，广泛应用于电子、机械、模具、工业设计、汽车、家电、玩具等行业，集合了零件设计、产品组合、模具开发、数控加工、钣金件设计、铸造件设计、造型设计、自动测量、机构仿真、应力分析、产品数据库管理等功能于一体，具有三维实体建模、单一数据库功能、基于特征和参数化设计等特性[22,23,24]。Pro/ENGINEER的所有模块都是全相关的，这就意味着在产品开发过程中某一处进行的修改，能够扩展到整个设计中，同时自动更新所有的工程文档，包括装配体、设计图纸，以及制造数据。装配、加工、制造以及其它学科都使用这些领域独特的特征，通过给这些特征设置参数，然后修改参数很容易的进行多次设计叠代，实现产品开发。Pro/E的界面如图2-1所示[10]。
计算机仿真技术不仅在传统的工程技术领域（航空、航天、化工等方面）继续发展，而且扩大到社会经济、生物等许多非工程领域，此外，并行处理、人工智能、知识库和专家系统等技术的发展正影响着仿真计算机的发展[9]。