硕士论文——基于虚拟样机的CNC机床仿真测试技术及应用研究

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1、学位论文基于虚拟样机的CNC机床仿真测试技术及应用研究指导教师姓名：申请学位级别：论文提交日期：学科、专业名称：仪器科学与技术论文答辩日期：学位授予单位：河北工业大学答辩委员会主席：评阅人：20XX年X月基于虚拟样机的CNC机床仿真测试技术及应用研究摘要旧的机床设计乃至整个工业产品的设计主要是依靠经验设计和实验测试相结合来进行。产品开发过程中必须在产品设计完成之后制作成物理样机才能进行一些性能的测试，然后再根据性能测试的结果来去完善产品的设计，既耗费时间又增加了样机试制的成本。要想在保证产品质量的同时尽可能缩短产品上市时间就必须要

2、在设计和制造过程中实现即时和精确的测量，这就要求设计与测试必须协同工作。本文提出了一种基于虚拟样机的仿真测试方法，研究目的是利用虚拟样机仿真测试方法的优点来弥补以往机床设计阶段性能优化方法的缺点，从而完成产品研发过程前端质量控制。以大型、高速数控车床HTC2550hs为课题研究对象，采用虚拟样机技术、数值模拟技术虚拟现实技术以及虚拟仪器技术为四大支撑技术创建了一个基于虚拟样机的仿真测试系统，便捷的完成对高速数控车床性能测试过程。该仿真测试方法的特点是基于虚拟样机进行的，所以在进行性能测试之后可以及时针对测试结果便捷的调整设计模型重新

3、进行性能测试直至满足设计要求。文中详细介绍了仿真测试系统的搭建、关键技术在该仿真测试系统中的应用以及机床静动态性能测试实现的过程，最后通过物理试验测试结果验证了该仿真测试方法的可行性。关键词：高速数控装备，仿真测试，虚拟样机技术，数值模拟技术，虚拟现实技术，虚拟仪器技术iABSTRACTTheindustryproductsdesignprocesswastime-consumingandaddthecostoftheprototypebecauseitreliedonexperiencedesignandexperimentalt

4、est．Physicalprototypewasmadeafterthecompletionofdesignprocessandthentomakesomeperformancetest，accordingtotheresultsoftheperformancetestandimprovethedesignoftheproduct．Inordertoimprovethequalityofproductatthesametimeshortenthedesigncycle，experimentaltestmustbetakeninthe

5、designandmanufacturingprocess，makesuredesignandtestingworktogether．Thispaperputforwardasimulationtestingmethodbasedonvirtualprototype．Thegoalwastousetheadvantagesofthismethodtomakeupforpastmachinedesignstageperformanceoptimizationmethodshortcomings，completeFront-endqua

6、litycontrol．ByhighspeedmachiningcenterHTC2550hsforsubjectresearchobject，withthevirtualprototypetechnology,numericalsimulationtechnologyofvirtualrealitytechnologyandvirtualinstrumenttechnologytocreateasimulationtestsystem，convenientcompleteperformancetestofthelathe．Thes

7、imulationtestmethodisbasedonthecharacteristicsofthevirtualprototype，designmodelcanintimeandconvenientadjustmentaccordingtotheperformancetestingresultstomeetthedesignrequirements．Thispaperintroducestheconstructionofthesimulationtestsystem，thekeytechnologyinthesimulation

8、testsystemapplicationandthesimulationtestingmethodusedinthemachinetoolsstaticanddynamicperformancetestingprocess．Fina