摘要：本文以機(jī)械制造仿真技術(shù)的含義、構(gòu)成及發(fā)展情況為鋪墊，從發(fā)展現(xiàn)狀、問(wèn)題、系統(tǒng)結(jié)構(gòu)等方面詳細(xì)分析了在擬實(shí)制造領(lǐng)域占有重要地位的機(jī)械加工過(guò)程仿真，并提出了數(shù)控車削過(guò)程仿真的實(shí)現(xiàn)方法。

關(guān)鍵詞：擬實(shí)制造；車削過(guò)程；仿真

擬實(shí)制造技術(shù)是指模擬產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造再到裝配的全過(guò)程，其能夠發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品制造過(guò)程中可能存在的問(wèn)題，及時(shí)預(yù)測(cè)與分析問(wèn)題原因，并提出改進(jìn)措施，對(duì)于優(yōu)化制造流程、減少產(chǎn)品開(kāi)發(fā)風(fēng)險(xiǎn)、提高經(jīng)濟(jì)效益具有十分重要的意義。機(jī)械加工過(guò)程仿真作為擬實(shí)制造技術(shù)的重要組成部分，能夠通過(guò)對(duì)機(jī)床—工件—刀具等一系列工藝系統(tǒng)的模擬、監(jiān)測(cè)，獲得加工信息，進(jìn)而對(duì)實(shí)際加工的問(wèn)題進(jìn)行預(yù)測(cè)與優(yōu)化，提升實(shí)際加工過(guò)程的智能化水平。

一、擬實(shí)制造技術(shù)簡(jiǎn)介

（一）擬實(shí)制造系統(tǒng)的構(gòu)成。

擬實(shí)制造是產(chǎn)品開(kāi)發(fā)中不可或缺的內(nèi)容，其具體是指借助計(jì)算機(jī)技術(shù)對(duì)產(chǎn)品從設(shè)計(jì)到制造再到裝配等全過(guò)程進(jìn)行全面仿真、模擬。擬實(shí)制造系統(tǒng)的流程涵蓋了實(shí)際產(chǎn)品生產(chǎn)的全生命周期，具體來(lái)講，其主要由五個(gè)階段構(gòu)成：

我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下去了，制冷設(shè)備有限公司精密加工部前加工課進(jìn)行機(jī)械加工實(shí)習(xí)。期間，我接觸了數(shù)控車床、加工中心、十二軸銑、等工種的基本操作技能和安全技術(shù)教程。每隔十幾天，我們組都要過(guò)行一次換線操作，并規(guī)定的時(shí)間里，完成從對(duì)各項(xiàng)工位各個(gè)站別的換治具操作。在組長(zhǎng)；單擔(dān)，技術(shù)員，耐心細(xì)致地講授和在我們的積極的配合下，我們沒(méi)有發(fā)生一例傷害事故，基本達(dá)到了預(yù)期的實(shí)習(xí)要求，圓滿地完成了實(shí)習(xí)。

機(jī)械加工實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。又是我們中專生，非常重要的也特別有意義的實(shí)習(xí)課。機(jī)床實(shí)習(xí)又是我們的一次實(shí)際掌握知識(shí)的機(jī)會(huì)，離開(kāi)了課堂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境，我們會(huì)感受到車間的氣氛。同時(shí)也更加感受到了當(dāng)一名工人的心情，使我們更加清醒地認(rèn)識(shí)到肩負(fù)的責(zé)任。

實(shí)習(xí)期間，通過(guò)操作數(shù)控十二軸銑，加工中心，數(shù)控車床。我了解了產(chǎn)品的加工的工藝品，數(shù)控十二軸銑，加工中心，數(shù)控車床的操作我都能按照作業(yè)指導(dǎo)書的要求加工工件；最辛苦的是操作數(shù)控十二軸銑和加工中心，數(shù)控十二軸銑的危險(xiǎn)性最高，先要掌握開(kāi)數(shù)控十二軸銑床的基本要領(lǐng)，然后按照作業(yè)指導(dǎo)書要求操作。期間要對(duì)工件的放置進(jìn)行檢查，確保工件完全放到位，一天下來(lái)雖然感到渾身酸痛，但是看到自己在工廠中做出的成品，感到很有成就感。這次機(jī)械加工實(shí)習(xí)期實(shí)習(xí)給我的體會(huì)是：

①通過(guò)這次實(shí)習(xí)我了解了現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過(guò)程。熟悉工件的編程方法和主要機(jī)械加工方法及其所用主要設(shè)備的工作原理和典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用以及安全操作技術(shù)。了解機(jī)械制造工藝知識(shí)和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在機(jī)械制造中的應(yīng)用。

②在產(chǎn)品的主要機(jī)械加工方法上，具有初步的獨(dú)立操作技能。

③在了解、熟悉和掌握一定的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能過(guò)程中，培養(yǎng)、提高和加強(qiáng)了我的機(jī)床操作能力，使我的技術(shù)更上一層樓。

1機(jī)械加工易產(chǎn)生安全事故的因素

1．1勞動(dòng)防護(hù)管理

工作不完善勞動(dòng)防護(hù)是保護(hù)所有機(jī)械加工操作者的重要手段，如果勞動(dòng)防護(hù)管理工作不完善，勞動(dòng)防護(hù)用品不能及時(shí)發(fā)放到操作者手中或操作者不按要求穿戴防護(hù)物件，極易產(chǎn)生劃傷、燙傷、砸傷等事故。

1．2操作者技能不足

很多企業(yè)現(xiàn)在招聘的是技術(shù)學(xué)院剛畢業(yè)的學(xué)生，經(jīng)過(guò)簡(jiǎn)單的培訓(xùn)后開(kāi)始上崗，雖然大部分學(xué)生在學(xué)校期間接觸過(guò)類似的機(jī)械設(shè)備，但由于經(jīng)驗(yàn)及技能不足，對(duì)設(shè)備的性能掌握不夠，對(duì)刀具的使用不太精通，如果單獨(dú)操作時(shí)易產(chǎn)生撞車、刀具刃磨不正確斷屑不利傷人、裝夾方式不對(duì)工件飛出傷人等事故。

2加強(qiáng)機(jī)械加工的安全防范措施

我們?cè)诶蠋煹膸ьI(lǐng)下去了，（）制冷設(shè)備有限公司精密加工部前加工課進(jìn)行機(jī)械加工實(shí)習(xí)。期間，我接觸了數(shù)控車床、加工中心、十二軸銑、等工種的基本操作技能和安全技術(shù)教程。每隔十幾天，我們組都要過(guò)行一次換線操作，并在規(guī)定的時(shí)間里，完成從對(duì)各項(xiàng)工位各個(gè)站別的換治具操作。在組長(zhǎng)；單擔(dān)，技術(shù)員，耐心細(xì)致地講授和在我們的積極的配合下，我們沒(méi)有發(fā)生一例傷害事故，基本達(dá)到了預(yù)期的實(shí)習(xí)要求，圓滿地完成了實(shí)習(xí)。

機(jī)械加工實(shí)習(xí)是培養(yǎng)學(xué)生實(shí)踐能力的有效途徑。又是我們中專生，非常重要的也特別有意義的實(shí)習(xí)課。機(jī)床實(shí)習(xí)又是我們的一次實(shí)際掌握知識(shí)的機(jī)會(huì)，離開(kāi)了課堂嚴(yán)謹(jǐn)?shù)沫h(huán)境，我們會(huì)感受到車間的氣氛。同時(shí)也更加感受到了當(dāng)一名工人的心情，使我們更加清醒地認(rèn)識(shí)到肩負(fù)的責(zé)任。

實(shí)習(xí)期間，通過(guò)操作數(shù)控十二軸銑，加工中心，數(shù)控車床。我了解了產(chǎn)品的加工的工藝品，數(shù)控十二軸銑，加工中心，數(shù)控車床的操作我都能按照作業(yè)指導(dǎo)書的要求加工工件；最辛苦的是操作數(shù)控十二軸銑和加工中心，數(shù)控十二軸銑的危險(xiǎn)性最高，先要掌握開(kāi)數(shù)控十二軸銑床的基本要領(lǐng)，然后按照作業(yè)指導(dǎo)書要求操作。期間要對(duì)工件的放置進(jìn)行檢查，確保工件完全放到位，一天下來(lái)雖然感到渾身酸痛，但是看到自己在工廠中做出的成品，感到很有成就感。這次機(jī)械加工實(shí)習(xí)期實(shí)習(xí)給我的體會(huì)是：

①通過(guò)這次實(shí)習(xí)我了解了現(xiàn)代機(jī)械制造工業(yè)的生產(chǎn)方式和工藝過(guò)程。熟悉工件的編程方法和主要機(jī)械加工方法及其所用主要設(shè)備的工作原理和典型結(jié)構(gòu)、工夾量具的使用以及安全操作技術(shù)。了解機(jī)械制造工藝知識(shí)和新工藝、新技術(shù)、新設(shè)備在機(jī)械制造中的應(yīng)用。

②在產(chǎn)品的主要機(jī)械加工方法上，具有初步的獨(dú)立操作技能。

③在了解、熟悉和掌握一定的機(jī)械加工基礎(chǔ)知識(shí)和操作技能過(guò)程中，培養(yǎng)、提高和加強(qiáng)了我的機(jī)床操作能力，使我的技術(shù)更上一層樓。

1概述

微型機(jī)電系統(tǒng)（MEMS）是可以批量制作的，集微型機(jī)構(gòu)、微型傳感器、微型執(zhí)行器以及信號(hào)處理和控制電路，甚至外圍接口、通信電路和電源等于一體的微型器件或系統(tǒng)。其主要特點(diǎn)有：體積小，重量輕，耗能低、性能穩(wěn)定；有利于大批量生產(chǎn)，降低生產(chǎn)成本；慣性小，諧振頻率高，響應(yīng)時(shí)間短；集約高技術(shù)成果，附加值高等。微型機(jī)電系統(tǒng)體積小，能耗低，智能化程度高，其應(yīng)用領(lǐng)域十分廣泛。例如：在生物醫(yī)療中“，智能藥丸”微型機(jī)械可通過(guò)口服或皮下注射進(jìn)入人體，探測(cè)和清除人體內(nèi)的癌細(xì)胞，此外還可用于視網(wǎng)膜手術(shù)，修補(bǔ)血管等。在工業(yè)領(lǐng)域，維修用的微型機(jī)械產(chǎn)品可以在狹窄空間和惡劣環(huán)境下進(jìn)行診斷和修復(fù)工作。

2微機(jī)械加工技術(shù)

微型機(jī)電系統(tǒng)涉及許多關(guān)鍵技術(shù)，當(dāng)一個(gè)系統(tǒng)的特征尺寸達(dá)到微米和納米量級(jí)時(shí)，將會(huì)產(chǎn)生許多新的問(wèn)題。微機(jī)械加工技術(shù)是其中之一，它涉及微細(xì)加工技術(shù)、微型機(jī)械組裝和封裝技術(shù)、微系統(tǒng)的測(cè)試技術(shù)等。微細(xì)加工技術(shù)主要有半導(dǎo)體加工技術(shù)、LIGA技術(shù)、集成電路技術(shù)、特種加工技術(shù)、微細(xì)切削磨削加工、快速原型制造技術(shù)和鍵合技術(shù)。

2.1半導(dǎo)體加工技術(shù)

半導(dǎo)體加工技術(shù)即半導(dǎo)體表面和立體的微細(xì)加工，指在以硅為主要材料的基片上進(jìn)行沉積、光刻與腐蝕的工藝過(guò)程。半導(dǎo)體加工技術(shù)使微型系統(tǒng)的制作具有低成本、大批量的潛力。1）光刻加工技術(shù)光刻加工可分為兩個(gè)階段，第一階段為原版制作，生成工作原版或工作掩膜，為光刻時(shí)的模板，第二階段為光刻。在制造大規(guī)模、超大規(guī)模集成電路等場(chǎng)合，需采用CAD技術(shù)，把集成電路設(shè)計(jì)與制版結(jié)合起來(lái)，即進(jìn)行自動(dòng)制版。2）體微機(jī)械加工技術(shù)體微機(jī)械加工是一種對(duì)硅襯低的某些部位用腐蝕技術(shù)有選擇地去除一部分以形成微型機(jī)械結(jié)構(gòu)的工藝，常用的主要有濕法腐蝕和干法腐蝕兩種。濕法腐蝕是利用化學(xué)腐蝕的方法對(duì)硅片進(jìn)行加工的技術(shù)，一般用各向同性化學(xué)腐蝕、各向異性化學(xué)腐蝕和電化學(xué)腐蝕。干法腐蝕是利用粒子轟擊時(shí)對(duì)材料的某些部位進(jìn)行選擇性腐蝕的方法，即采用等離子體腐蝕、離子束和濺射腐蝕、反應(yīng)離子束腐蝕等工藝來(lái)腐蝕多晶硅膜、氮化硅膜以形成微型機(jī)械結(jié)構(gòu)。目前，隨著干法腐蝕技術(shù)的發(fā)展，已形成以干法為主，干、濕結(jié)合的刻蝕工藝。3）面微機(jī)械加工技術(shù)面微機(jī)械加工技術(shù)是在硅表面根據(jù)需要生成多層薄膜，如二氧化硅、多晶硅、氮化硅、磷硅玻璃膜層，在硅平面上形成所需要的形狀，甚至是可動(dòng)部件。該技術(shù)的優(yōu)點(diǎn)是：在制造過(guò)程中所使用的材料和工藝與常規(guī)集成電路的生產(chǎn)有很強(qiáng)的兼容性，不必另外投資；再者，只要在制膜上略加改動(dòng)，就可以用同樣的方法制造出大量的不同結(jié)構(gòu)。其最大的優(yōu)勢(shì)在于把機(jī)械結(jié)構(gòu)和電子電路集成一起的能力，從而使微產(chǎn)品具有更好的性能和更高的穩(wěn)定性。