第2章模具CAD/CAM新技術(shù)簡(jiǎn)介2.1快速成型技術(shù)

2.2逆向工程技術(shù)2.3高速加工技術(shù)2.4虛擬制造技術(shù)

復(fù)習(xí)思考題

2.1.1RP技術(shù)的工作原理和應(yīng)用

RP技術(shù)的工作原理是：根據(jù)零件的三維CAD實(shí)體模型，利用專業(yè)切片軟件對(duì)其進(jìn)行切片處理，得到模型每層截面的輪廓，在快速成型設(shè)備中用激光或其它方法將材料進(jìn)行逐層成型，從而形成零件的原型。RP技術(shù)的工作原理可簡(jiǎn)單地概括為數(shù)據(jù)離散和材料堆積。由于RP技術(shù)是將復(fù)雜的三維實(shí)體通過切片轉(zhuǎn)換為二維圖層來加工的，因此通常又稱為層加工(LayerManufacturing)。RP技術(shù)改變了制造業(yè)的思維活動(dòng)，突破了制造業(yè)的傳統(tǒng)模式，為機(jī)械加工和模具制造開辟了一條高效率、低成本的新途徑。RP發(fā)展到今天，其發(fā)展重心已從快速原型制造向快速模具制造的方向轉(zhuǎn)移，目前RP的快速制模主要是注塑模、沖壓模和鑄模。2.1快速成型技術(shù)

RP技術(shù)應(yīng)用的步驟如下：

(1)建立模型。利用CAD軟件如UG、Pro/E、CATIA、I-DEAS，建立零件的三維實(shí)體模型。

(2)前置處理。前置處理通常包括數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換和工藝處理(如增加支撐、確定零件的擺放方式及切片操作等)。

(3)后置處理。完成模型的制作后，通常需要對(duì)制件進(jìn)行清理，去除制件表面多余的材料或輔助結(jié)構(gòu)，有時(shí)也對(duì)制件進(jìn)行噴涂、浸蠟、涂刷樹脂等處理，以提高零件的有關(guān)性能。

2.RP技術(shù)的特點(diǎn)

RP技術(shù)具有下列特點(diǎn)：

(1)由于采用分層成型、逐層疊加的成形原理，因此可以加工出結(jié)構(gòu)非常復(fù)雜的零件。

(2)成型過程不需要任何刀具、模具及工藝裝備，大大縮短了產(chǎn)品生產(chǎn)周期。

(3)產(chǎn)品的單價(jià)與批量無關(guān)，因此特別適合于新產(chǎn)品樣件的制作和單件、小批量零件的生產(chǎn)。

(4)與傳統(tǒng)制造方法相結(jié)合，可實(shí)現(xiàn)快速制模和快速鑄造。

(5)成型過程為全自動(dòng)控制，從而大大降低了操作人員的勞動(dòng)工作量。2.1.2模具快速原型制造技術(shù)

1.

基于RP直接制模方法直接制模技術(shù)是指應(yīng)用不同的快速成型技術(shù)直接制造出模具原型，再經(jīng)過必要的后期處理和機(jī)械加工以獲得模具所需的性能、精度。該方法制造過程簡(jiǎn)單，制模速度快，周期短，適用于批量小且形狀復(fù)雜的模具。

1)分層實(shí)體制造(LaminatedObjectManufacturing，LOM)制模將背面涂有熱溶性粘合劑的箔材，根據(jù)分層幾何信息，利用二氧化碳激光在計(jì)算機(jī)的控制下切出本層輪廓，再鋪上一層箔材，用滾子碾壓使新鋪上的一層牢固粘結(jié)在已成型體上，再切割層輪廓，如此逐層疊加，裁切后形成所需的立體模腔。采用這種方法直接制成的模具，堅(jiān)如硬石，可進(jìn)行鉆削等機(jī)械加工，也可進(jìn)行刮膩?zhàn)拥妊b飾加工，并可耐200℃高溫，故可用作低熔點(diǎn)合金的模具或試制注塑模。LOM的關(guān)鍵技術(shù)是控制激光的光強(qiáng)和切割速度，使它們達(dá)到最佳配合，以保證切口質(zhì)量。

2)選擇性激光燒結(jié)(SelectiveLaserSintering，SLS)制模將金屬粉末用易消失性樹脂裹覆，通過二氧化碳高功率激光束，在CAD分層信息的控制下，有選擇地熔化粉末上的樹脂，使粉末燒結(jié)成得到金屬粉末的粘結(jié)實(shí)體。再將樹脂在一定溫度下分解消失，然后，使成型的金屬粉末在高溫下燒結(jié)而得到金屬燒結(jié)件，用第二相低熔點(diǎn)金屬滲入燒結(jié)件而直接制成金屬模具。

3)熔融沉積成型(FusedDepositionModeling，F(xiàn)DM)制模材料在噴頭中被加熱并略高于其熔點(diǎn)，噴頭在計(jì)算機(jī)控制下作X-Y聯(lián)動(dòng)掃描以及Z向運(yùn)動(dòng)并噴出熔融的材料，快速冷卻形成一個(gè)加工層，猶如極細(xì)的絲狀物“編織”成一個(gè)層面并與上一層牢牢連接在一起，這樣層層掃描疊加便可形成模腔。這種方法現(xiàn)在多用于具有復(fù)雜冷卻流道的注塑模。

2.基于RP間接制模方法

1)硅橡膠模硅橡膠模的制造工藝流程：原型→在原型表面涂脫模劑→澆注硅橡膠混合體→硅橡膠固化→分型→取出原型→修模后得到硅橡膠模。由于硅橡膠模耗費(fèi)的時(shí)間和成本很少，因此可應(yīng)用于結(jié)構(gòu)復(fù)雜、花紋精細(xì)、無拔模斜度甚至有一定的倒拔模斜度或帶有深凹槽的產(chǎn)品。

2)樹脂型復(fù)合模樹脂型復(fù)合模是以液態(tài)的環(huán)氧樹脂與有機(jī)或無機(jī)的材料復(fù)合作為基體材料來澆注成型模具的。樹脂型復(fù)合模制造工藝流程：原型→在原型表面和分型面上涂脫模劑→刷膠衣樹脂→澆注凹?！寄５怪谩瑯釉谠捅砻婧头中兔嫔贤棵撃⒛z衣樹脂→澆注→分模。

3)金屬噴鍍法金屬噴鍍法指以RP原型為樣模，將熔化的金屬充分霧化后，以一定的速度噴射到樣模表面，形成模具型腔。如使用鋅合金或鎳來制作模具，其抗壓強(qiáng)度可達(dá)12.4~62.5MPa、工作溫度可達(dá)150~550℃，模具壽命可達(dá)200~3000件。金屬噴鍍法的制造工藝流程：原型→噴射熔化的金屬→將模殼與原型分離→得到模具。

4)化學(xué)粘結(jié)陶瓷工藝化學(xué)粘結(jié)陶瓷工藝的制造工藝流程：以RP原型作母?！鷿补柘鹉z或聚氨脂軟模→移去母?！密浤沧⒄辰Y(jié)陶瓷，形成CBC(陶瓷基合成材料)陶瓷型腔→在250℃下固化型腔→拋光→制成注塑模。

5)快速制作鋼模具

(1)陶瓷型精密鑄造法的制造工藝流程：用快速原型方法制造母模→將母模浸于陶瓷砂液中，形成模殼→燒去母模→在模殼中澆注鋼型腔→得到鋼模。

(2)失蠟精密鑄造法的制造工藝流程：用快速原型方法制造母模→用金屬表面噴鍍或鋁基合成材料、硅橡膠、環(huán)氧樹脂、聚氨酯澆注，構(gòu)成蠟?zāi)５某尚湍！诔尚湍Ｖ?，用熔化的蠟澆注蠟?zāi)！災(zāi)Ｓ谔沾缮耙褐?，形成模殼→在爐中固化模殼，熔化蠟?zāi)！A(yù)熱模殼，在模殼中澆注鋼液→型腔表面拋光→放入澆注系統(tǒng)和冷卻系統(tǒng)等→得到批量生產(chǎn)用的注射模。

6)基于RP制造模具電火花加工電極傳統(tǒng)的石墨電極制造方法是機(jī)械加工和人工修整，電極精度不高且周期長(zhǎng)，同時(shí)母模的制造困難，成為該技術(shù)應(yīng)用的阻礙。采用RP技術(shù)，通過噴鍍和涂覆金屬、精密鑄造、澆注石墨，為母模制造開辟了新方法，快速制造出的電極，精度高，表面質(zhì)量好，速度快，成本低。

1.逆向工程的原理通過三座標(biāo)測(cè)量機(jī)、激光測(cè)量機(jī)或電子抄數(shù)儀對(duì)實(shí)物進(jìn)行掃描測(cè)量，把測(cè)量所獲得的數(shù)字化的大量數(shù)據(jù)點(diǎn)送入CAD軟件的反求模塊中，反求軟件可直接讀取點(diǎn)數(shù)據(jù)群，并可對(duì)點(diǎn)數(shù)據(jù)群進(jìn)行編輯、過濾、整理、求精、排序、局部修改與重組，然后自動(dòng)生成曲面，最終獲得同實(shí)物精確一致的或經(jīng)修改的電腦產(chǎn)品模型。逆向工程是指首先對(duì)模型或參考零件進(jìn)行數(shù)字化，然后利用CAD系統(tǒng)得到產(chǎn)品的CAD模型，結(jié)合快速成型技術(shù)制作樣件或根據(jù)CAD模型進(jìn)行模具的設(shè)計(jì)與制造，應(yīng)用CAM軟件生成數(shù)控加工程序并傳送到CNC(ComputerNumericalControl)加工機(jī)床完成模具加工。2.2逆向工程技術(shù)

2.逆向工程的應(yīng)用

1)產(chǎn)品仿制在沒有設(shè)計(jì)圖樣、設(shè)計(jì)圖樣不完整或沒有CAD模型的情況下，逆向工程在對(duì)零件原型進(jìn)行測(cè)量的基礎(chǔ)上形成零件的設(shè)計(jì)圖樣或CAD模型，這樣可以使產(chǎn)品設(shè)計(jì)充分利用CAD技術(shù)的優(yōu)勢(shì)，并適應(yīng)智能化、集成化產(chǎn)品設(shè)計(jì)制造過程中的信息交換。

2)新產(chǎn)品研制某些難以直接用計(jì)算機(jī)進(jìn)行三維幾何設(shè)計(jì)的物體，如復(fù)雜的藝術(shù)造型、人體、動(dòng)植物外形，目前常用黏土、木材或泡沫塑料進(jìn)行初始外形設(shè)計(jì)，再通過逆向工程將實(shí)物模型轉(zhuǎn)化為三維CAD模型。

3)產(chǎn)品改進(jìn)由于工藝、使用效果等方面的原因，需要對(duì)已有的產(chǎn)品進(jìn)行局部修改。在原始設(shè)計(jì)沒有三維CAD模型的情況下，應(yīng)用逆向工程技術(shù)建立CAD模型，再對(duì)CAD模型進(jìn)行修改，這將大大縮短產(chǎn)品改型周期，提高生產(chǎn)效率。某些大型設(shè)備如航空發(fā)動(dòng)機(jī)、汽輪機(jī)組，常會(huì)因?yàn)槟骋涣悴考膿p壞而無法使用，通過逆向工程手段，可以快速生產(chǎn)出這些零部件的替代件，從而提高設(shè)備的利用率，延長(zhǎng)設(shè)備的使用壽命。

3.逆向工程的流程實(shí)物逆向一般包括數(shù)據(jù)采集、產(chǎn)品數(shù)字化、數(shù)據(jù)預(yù)處理、曲面重構(gòu)、建立產(chǎn)品模型和NC(NumericalControl)加工等幾個(gè)階段，其流程如下：實(shí)物樣件→數(shù)據(jù)采集→構(gòu)建數(shù)字模型→CAD/CAM重塑模型→生成NC代碼→NC加工得到產(chǎn)品。

1.高速加工概述高速加工概念起源于德國(guó)切削物理學(xué)家卡爾?薩洛蒙(CarlSalomon)著名的切削實(shí)驗(yàn)及其物理延伸，1929年他進(jìn)行了高速加工模擬實(shí)驗(yàn)，1931年發(fā)表了高速加工理論，提出了高速加工假設(shè)。他認(rèn)為一定的工作材料對(duì)應(yīng)有一個(gè)臨界切削速度，在常規(guī)切削速度范圍內(nèi)，切削溫度隨著切削速度的提高而升高，但切削速度提高到一定值后，切削溫度不但不升高反會(huì)降低，且該切削速度值與工件材料的種類有關(guān)。對(duì)每一種工件材料都存在一個(gè)速度范圍，在該速度范圍內(nèi)，由于切削溫度過高，刀具材料無法承受，即切削加工不可能進(jìn)行，因此稱該區(qū)為“死谷”。這個(gè)理論給人們一個(gè)非常重要的啟示：如能越過這個(gè)“死谷”，而在高速區(qū)進(jìn)行切削，則有可能用現(xiàn)有的刀具進(jìn)行高速加工，從而大大地減少加工時(shí)間，成倍地提高機(jī)床的生產(chǎn)率。這一理論的發(fā)現(xiàn)為人們提供了一種在低溫低能耗條件下實(shí)現(xiàn)高效率切削金屬的方法。2.3高速加工技術(shù)

2.高速加工的定義目前通常把切削速度比常規(guī)切削速度高5～10倍以上的切削稱為高速加工，但對(duì)于不同的材料、不同的切削方式，其高速加工的切削速度并不相同。從切削機(jī)理角度看，高速加工時(shí)，切削溫度應(yīng)隨切削速度的增大而降低；從切削技術(shù)角度看，高速加工是以高切削速度、高進(jìn)給速度和高加工精度為主要特征的加工技術(shù)，它所采用的切削參數(shù)要比傳統(tǒng)工藝所采用的切削參數(shù)高幾倍甚至幾十倍。自從Salomon提出高速切削的概念并于同年申請(qǐng)專利以來，高速切削技術(shù)的發(fā)展經(jīng)歷了高速切削理論的探索、應(yīng)用探索、初步應(yīng)用和較成熟應(yīng)用等四個(gè)階段，現(xiàn)已在生產(chǎn)中得到了一定的推廣應(yīng)用。特別是20世紀(jì)80年代以來，各工業(yè)發(fā)達(dá)國(guó)家投入了大量的人力和物力，研究開發(fā)了高速切削設(shè)備及相關(guān)技術(shù)；90年代，高速加工機(jī)床許多關(guān)鍵部件的研究取得突破，機(jī)床性能有了很大的提高，同時(shí)設(shè)備價(jià)格開始下降，高速加工技術(shù)的發(fā)展更加迅速。

3.高速加工的特點(diǎn)

(1)加工效率高。由于切削速度提高，進(jìn)給速度一般也提高5～10倍，這樣，單位時(shí)間的材料切除率可提高3～6倍，因此加工效率大大提高。如高速銑削加工，當(dāng)切削深度和每齒進(jìn)給量保持不變時(shí)，進(jìn)給速度可比常規(guī)銑削提高5～10倍，材料切除率可提高3～5倍。

(2)切削力小。傳統(tǒng)的切削加工一般采用大切削深度、低進(jìn)給速度進(jìn)行加工，要求機(jī)床主軸在低轉(zhuǎn)速時(shí)能提供較高的扭矩，其結(jié)果是一方面切削力大，另一方面機(jī)床和工件都承受較大的力；而高速加工則采用小切削深度、高主軸轉(zhuǎn)速和高進(jìn)給速度進(jìn)行加工，由于切削速度高，切屑流出的速度快，減少了切屑與刀具前面部分的摩擦，從而使切削力大大降低。

(3)熱變形小。高速加工過程中，由于極高的進(jìn)給速度，95%的切削熱被切屑帶走，工件基本保持冷態(tài)，這樣零件不會(huì)由于升溫而導(dǎo)致變形。

(4)加工精度高。高速加工機(jī)床激振頻率很高，已遠(yuǎn)遠(yuǎn)超出“機(jī)床-刀具-工件”工藝系統(tǒng)的固有頻率范圍，這使得零件幾乎處于“無振動(dòng)”狀態(tài)下加工；同時(shí)在高速加工速度下，積屑瘤、表面殘余應(yīng)力和加工硬化均受到抑制，減小表面硬化層深度及表面層微觀組織的熱損傷，因此用高速加工的表面幾乎可與磨削相比。

(5)簡(jiǎn)化工藝流程。由于高速銑削的表面質(zhì)量可達(dá)到磨削加工的效果，因此有些場(chǎng)合高速加工可作為零件的精加工工序，從而簡(jiǎn)化了工藝流程，縮短了零件加工時(shí)間。

4.高速加工技術(shù)在模具行業(yè)的應(yīng)用目前國(guó)際上高速切削加工技術(shù)主要應(yīng)用于汽車工業(yè)和模具行業(yè)，尤其是在加工復(fù)雜曲面的、工件本身或刀具系統(tǒng)剛性要求較高的加工領(lǐng)域中，顯示出強(qiáng)大的功能。模具加工一般使用數(shù)控銑床或加工中心，普通銑削加工很難達(dá)到模具表面質(zhì)量的要求，通常由鉗工進(jìn)行手工拋光；同時(shí)，模具一般由高硬度、耐磨性好的合金材料制成，這給模具加工帶來困難，這些材料用普通機(jī)械加工較難完成，因此廣泛采用電火花成型加工方法。模具型腔加工過去一直為電加工所壟斷，隨著生產(chǎn)的發(fā)展和產(chǎn)品更新?lián)Q代速度的加快，對(duì)模具的生產(chǎn)效率和制造質(zhì)量提出了越來越高的要求，于是電火花加工存在的問題就逐漸暴露出來。從物理本質(zhì)上說，電火花加工是一種靠放電燒蝕的“微切削”工藝，加工過程非常之緩慢；在電火花對(duì)工件表面進(jìn)行局部高溫放電燒蝕過程中，工件材料表面的物理-機(jī)械性能會(huì)受到一定程度的損傷，常常會(huì)在型腔表面產(chǎn)生微細(xì)裂紋，表面粗糙度也達(dá)不到模具的要求，因而經(jīng)過電火花加工后的型腔類零件一般還要進(jìn)行費(fèi)力、費(fèi)時(shí)的手工研磨和拋光。因此，電火花加工的生產(chǎn)效率很低，已成為影響新產(chǎn)品開發(fā)速度的一個(gè)關(guān)鍵因素。應(yīng)用高速加工技術(shù)可直接加工淬硬材料，特別是硬度在HRC46～60范圍內(nèi)的材料，高速加工能部分取代電火花加工。高速銑削加工技術(shù)加工時(shí)間短，產(chǎn)品精度高，可以獲得十分光滑的加工表面，能有效地加工高硬度材料和淬硬鋼，避免了電極的制造和費(fèi)時(shí)的電加工(EDM)時(shí)間，大幅度減少了鉗工的打磨與拋光量。同時(shí)，模具表面因電加工產(chǎn)生的白硬層消失了，提高了模具的壽命，減少了返修率。由于省去了電極的制造，因此模具改型只需通過CAD/CAM，使改型加快。淺腔大曲率半徑的模具完全可用高速銑削來代替電火花加工；對(duì)深腔小曲率的模具，可用高速銑削加工作為粗加工和半精加工，電火花加工只作為精加工。電火花成型加工對(duì)一些尖角、窄槽、深小孔和過于復(fù)雜的型腔表面的精密加工還是有效的，而且高速加工還不能完全代替電火花成型加工，兩者應(yīng)該揚(yáng)長(zhǎng)避短，相輔相成。高速銑削使模具行業(yè)得到了快速而廣泛的推廣；反之，模具行業(yè)又促進(jìn)了高速銑削技術(shù)的發(fā)展。

1.虛擬制造技術(shù)的基本概念虛擬制造技術(shù)可以看做是CAD/CAE/CAM集成化發(fā)展的較高層次，其本質(zhì)是以新產(chǎn)品及其制造系統(tǒng)的全局最優(yōu)化為目標(biāo)，對(duì)設(shè)計(jì)、制造、管理等生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)一建模。它強(qiáng)調(diào)在實(shí)際投入原材料與產(chǎn)品實(shí)現(xiàn)過程之前，完成產(chǎn)品設(shè)計(jì)與制造過程的相關(guān)分析，以保證制造實(shí)施的可行性。2.4虛擬制造技術(shù)它是以CAD/CAM

/CAE技術(shù)、計(jì)算機(jī)技術(shù)、仿真技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)為基礎(chǔ)，在一個(gè)統(tǒng)一的產(chǎn)品模型基礎(chǔ)上，對(duì)現(xiàn)實(shí)制造活動(dòng)中的人、物、信息及制造過程進(jìn)行全面仿真，模擬出產(chǎn)品未來制造的全過程(包括產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、計(jì)算分析、加工、裝配、物流、生產(chǎn)計(jì)劃、組織、管理和試驗(yàn)等，乃至產(chǎn)品生命周期內(nèi)各種活動(dòng)對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響)，預(yù)計(jì)、檢測(cè)、評(píng)價(jià)產(chǎn)品性能和產(chǎn)品的可制造性，及時(shí)發(fā)現(xiàn)設(shè)計(jì)制造中可能存在的問題并采取措施進(jìn)行改進(jìn)，從而更靈活地組織生產(chǎn)，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品一次制造成功以及最終達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低產(chǎn)品開發(fā)成本、提高產(chǎn)品質(zhì)量的目的。由于虛擬制造技術(shù)具有很強(qiáng)的快速建模性、事前預(yù)測(cè)糾錯(cuò)和過程仿真性，并能與網(wǎng)絡(luò)技術(shù)、并行工程進(jìn)行集成，因此它具有很強(qiáng)的設(shè)計(jì)制造敏捷性、柔性和快速響應(yīng)能力，虛擬制造技術(shù)被認(rèn)為是21世紀(jì)的新型生產(chǎn)模式。虛擬制造技術(shù)的研究與特定的應(yīng)用環(huán)境及對(duì)象有關(guān)，由于應(yīng)用要求不同，側(cè)重點(diǎn)也有所不同。按照與生產(chǎn)各個(gè)階段的關(guān)系，虛擬制造可分為以下三種類型：

(1)以設(shè)計(jì)為中心的虛擬制造(Design-centeredVM)。?以設(shè)計(jì)為中心的VM是通過把制造信息加到產(chǎn)品集成開發(fā)(IntegratedProductProcessDevelopment，IPPD)過程和在計(jì)算機(jī)中進(jìn)行制造，仿真多種制造方案，并產(chǎn)生多種“軟”的模型。因此它的短期目標(biāo)是：為了達(dá)到特殊的制造目的(例如為了裝配進(jìn)行設(shè)計(jì)、精良操作或柔性)，VM通過以制造為基礎(chǔ)的仿真來優(yōu)化產(chǎn)品的設(shè)計(jì)和生產(chǎn)過程。它的長(zhǎng)期目標(biāo)是：VM在不同的層次上用仿真過程來評(píng)估生產(chǎn)情況，并且反饋給設(shè)計(jì)和生產(chǎn)控制。

(2)以生產(chǎn)為中心的虛擬制造(Production-centeredVM)。以生產(chǎn)為中心的VM是通過把仿真能力加到生產(chǎn)過程模型中，達(dá)到了方便和評(píng)價(jià)多種加工過程的目的。它的短期目標(biāo)是：VM是基于生產(chǎn)的IPPD的轉(zhuǎn)換，用以優(yōu)化制造過程和物理層。它的長(zhǎng)期目標(biāo)是：為了實(shí)現(xiàn)新工藝和流程的可信度，VM把生產(chǎn)仿真增加到其它的集成和分析技術(shù)中。

(3)以控制為中心的虛擬制造(Control-centeredVM)。以控制為中心的VM是通過把仿真加到控制模型和實(shí)際生產(chǎn)過程中，實(shí)現(xiàn)優(yōu)化的真實(shí)仿真。虛擬制造系統(tǒng)是基于虛擬制造技術(shù)實(shí)現(xiàn)的制造系統(tǒng)，是現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)在虛擬環(huán)境中的映射。現(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)是對(duì)物質(zhì)流、信息流和能量流的功能進(jìn)行轉(zhuǎn)換，通過投入信息、材料和能源，生產(chǎn)出產(chǎn)品及有關(guān)信息和殘余能源?，F(xiàn)實(shí)制造系統(tǒng)中有兩個(gè)主要子系統(tǒng)：信息系統(tǒng)(InformationSystem)和物理系統(tǒng)(PhysicalSystem)，它們?cè)谔摂M制造系統(tǒng)中也同樣存在，只是虛擬制造系統(tǒng)生產(chǎn)出的是產(chǎn)品有關(guān)的信息。虛擬制造的關(guān)鍵技術(shù)可分為軟件方面的關(guān)鍵技術(shù)和硬件方面的關(guān)鍵技術(shù)，其中軟件方面的關(guān)鍵技術(shù)包括可視化技術(shù)、仿真技術(shù)、信息描述技術(shù)、環(huán)境構(gòu)造技術(shù)、集成結(jié)構(gòu)技術(shù)、制造的特征化技術(shù)和VMS的檢驗(yàn)、?測(cè)試技術(shù)等；?硬件方面的關(guān)鍵技術(shù)包括輸入/輸出設(shè)備(如頭盔立體顯示器、可視化眼鏡、三維鼠標(biāo)、數(shù)據(jù)衣服)、與輸入/輸出有關(guān)的存儲(chǔ)信息設(shè)備、能支持各種設(shè)備、數(shù)據(jù)存儲(chǔ)、高速計(jì)算和提供高質(zhì)量畫面的計(jì)算機(jī)系統(tǒng)、網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)設(shè)備和不同站點(diǎn)的硬件設(shè)備等。

2.虛擬制造技術(shù)與其它先進(jìn)制造技術(shù)的關(guān)系

1)敏捷制造技術(shù)敏捷制造(AgileManufacturing，簡(jiǎn)稱為AM)的基本思想是，通過將高素質(zhì)的員工、動(dòng)態(tài)靈活的組織機(jī)構(gòu)、企業(yè)內(nèi)部及企業(yè)之間的靈活管理以及柔性的先進(jìn)生產(chǎn)技術(shù)進(jìn)行全面集成，使企業(yè)能夠?qū)焖僮兓?、難以預(yù)測(cè)的市場(chǎng)要求做出快速反應(yīng)，并由此獲得長(zhǎng)期的經(jīng)濟(jì)效益。敏捷制造的基礎(chǔ)是虛擬制造技術(shù)。

2)并行工程并行工程(ConcurrentEngineering，簡(jiǎn)稱為CE)是一個(gè)集成的、并行的方式設(shè)計(jì)產(chǎn)品及其相關(guān)過程的系統(tǒng)方法，它要求開發(fā)人員在設(shè)計(jì)開始就需考慮產(chǎn)品整個(gè)生命周期中的所有因素，包括產(chǎn)品的質(zhì)量、成本、進(jìn)度計(jì)劃、用戶要求等。為達(dá)到并行的目的，需要建立高度集成的模型，應(yīng)用仿真技術(shù)，實(shí)現(xiàn)異地人員的協(xié)同工作。

3)精良生產(chǎn)精良生產(chǎn)(LeanProduction，簡(jiǎn)稱為L(zhǎng)P