数控仪表车床三维立体装配演示系统的构建方法技术方案

一种数控仪表车床三维立体装配演示系统的构建方法，包括如下步骤：先把在Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件设计的ＣＫ６８２０形数控车床的大部分零部件转换到软件３ＤＭＡＸ中；在软件３ＤＭＡＸ中把已设计在其中的机床外罩、面板与转换来的ＣＫ６８２０型数控机床的零部件相接合形成ＣＫ６８２０型数控机床的整体零部件；再从３ＤＭＡＸ软件把形成的ＣＫ６８２０型的整体部件转换到Ｖｉｓ　　Ｍｏｃｋｕｐ软件平台上；在Ｖｉｓ　　Ｍｏｃｋｕｐ软件平台上设计的ＣＫ６８２０型数控机床各零部件装配顺序和路径作业，并配音和文字说明；最后，与链接立体投影设备及立体眼镜，构成数控机床三维立体装配演示系统。本发明专利技术利用三维虚拟现实技术以立体投影方式形象直观地给出ＣＫ６８２０数控仪表车床的整机装配过程，适合用于对数控仪表技术人员的培训，提供设计参考，以及对安装维修人员进行调试安装演示。

Construction method of three dimensional stereo assembly demonstration system for numerical control instrument lathe

A construction method of CNC lathes three-dimensional assembly demo system, which comprises the following steps: first to convert into the software 3DMAX in most parts of the CK6820 shaped CNC lathe Solidworks software design; in software 3DMAX the whole parts have been designed in CK6820 NC machine tool cover, the panel and the conversion to the combining parts formed CK6820 type CNC machine tool; from 3DMAX software to form the integral part of CK6820 conversion to Vis Mockup software platform; CK6820 type CNC machine design in Vis Mockup software on the platform of all parts of the assembly sequence and path assignment, and voice and text; and finally, The invention relates to a three-dimensional stereoscopic assembly demonstration system of a numerical control machine tool, which comprises a connecting stereo projection device and a stereoscopic glasses. The whole assembly process of the invention is the use of three-dimensional virtual reality technology to stereo projection visually presented CK6820 CNC lathes, CNC instrument suitable for the training of technical personnel, to provide reference for design, installation and maintenance personnel and debugging installation demonstration.

【技术实现步骤摘要】

本专利技术涉及一种采用三维虚拟现实技术构建数控仪表车床的整体装配过程的演示系统，特别是以立体投影方式构建用以对数控仪表技术人员，提供设计参考以及安装维修人员调试安装的演示系统。
技术介绍
众所周知，三维CAD技术是支持产品创新设计的关键技术，将计算机高速、海量数据的存储及处理和挖掘能力与人的综合分析及创造性思维能力相结合，对产品创新开发、缩短设计制造周期、提高性能和质量、降低制造成本等发挥着重要作用。而且，在越来越强调产品全生命周期的管理与服务的今天，三维CAD系统更是成为创造新产品信息的数据源头，从某种程度上讲，谁掌握了产品设计的源头数据，谁便掌握了产品生产制造以及服务的主动权。 在生产全球化的今天，传统的产品开发方式已不再适应企业对产品的时间、质量、成本的要求。因为传统设计模式，很难用二维图纸去描绘三维空间机构运动和进行产品装配干涉检查等工作，因此其工作流程是按顺序进行的。很多时候是对产品进行试装配时才发现干涉或设计不合理等现象。在设计早期不能全面考虑下游过程的要求，从而使产品设计存在很多缺陷，造成设计修改工作量大，开发周期长，成本高。 至于二维CAD系统，它可以帮助设计人员把图纸画得规范、漂亮，提高绘图效率的同时也便于图纸以后的修改及管理，在“甩掉图板”的初级阶段功不可抹。但二维CAD系统与传统的手工绘图一样，对减少产品设计错误、设计更改和返工现象并无重大影响，对企业最需要的设计质量并没有多大的提高。 当今的三维CAD系统，用它可方便地设计出所见即所得的三维实体产品模型。有了三维实体模型，可以进行装配和干涉检查；可以对重要零部件进行有限元分析与优化设计(CAE)；可以进行工艺规程生成(CAPP)；可以进行数控加工(CAM)；可以进行快速成型，在做模具之前就可以拿到实物零件进行装配及测试；可以启动三维、二维关联功能，由三维直接自动生成二维工程图纸；可以进行产品数据共享与集成等等。这是二维绘图无法比拟的。 用三维CAD/CAM系统进行产品开发，从根本上改变了过去手工绘图，凭图纸组织整个生产过程的技术管理方式。设计构思的表达由二维图纸演变成能在计算机模拟显示零件三维实体模型的虚拟产品(虚拟样机)，这是一种新的设计和生产技术管理体制，是提高企业竞争能力主要手段之一。 因此，提供一种可以作为相关技术人员操作培训，也可以帮助设计人员作为设计参考，安装维修人员调试参考的数控仪表车床三维立体装配演示系统显得十分必要，只要培养一批专业队伍，就能实现设计和生产技术管理体制的变革。 根据现有数控车床现状，已经具有尚待开发的一种小规格斜床身数控机床CK6820，其45°倾斜高刚性床身，适用于高速、精密、强力切削，抗震性强。具有优良的可靠性及精度保持性，主轴精度高、刚性强、主轴最高转速可达5000转/分，可实现无级调速及恒速切削，启动及停止迅速，各润滑点均有独立的循环装置进行定量润滑，温升及热变形小，特别适合批量车削形状复杂，精度要求高，光洁度要求高的零件。X，Z轴伺服电机通过弹性联轴节与精密滚珠丝杆连接，X，Z向采用精密直线导轨付，定位精度高，移动速度快。尾架采用油压控制，芯轴自动伸缩，刚性好，操作方便。刀架采用八工位电动刀架，定位精确，换刀时间短。机床总体布局排屑流畅，上下料调整方便，便于操作。该机床可以加工直线、圆弧、公英制螺纹，特别适用于批量车削，形状复杂，精度要求高，光洁度要求高的轴类和盘类零件。(该新产品的规格型号国内市场尚未见到。)鉴于CK6820斜床身数控车床是一个未经生产的新产品，其仅有二维设计图纸，无法给人以直接的感性认识，不利于产品的推广和宣传，因此只有在采用三维建模之后做到等比例仿镇，以及完全参照真实加工装配过程做成虚拟加工虚拟装配，直至整机完成，并可模拟进行车床各种工作状况的切削过程的运动仿真，才能给人以直观的印象。 目前，运用SolidWorks软件，对CK6820型数控车床中500多个零件进行了设计，并按照标准件、零部件、外购件、特购件进行了详细的分类。但其在Solidworks软件中的建型，主要包括底座、主传动、床身、主轴箱、编码器、拖板、刀盘刀架三维立体装配。对机床外罩和面板则还未建型。 在另一软件3DMAX中，则具有对车床的外罩和面板的建型，可是软件Solidworks和软件3DMAX不能制作可交互的，沉浸感的CK6820形数控机床三维立体装配虚拟现实演示系统，即两种软件都不具备实时交互能力。
技术实现思路
综上所述，如何利用现有的在Solidworks软件中对所完成的对CK6820型数控机床的大部零部件的建模，使其与本软件3DMAX中对机床外罩和面板所完成的设计相结合，来构建CK6820数控仪表车床三维立体装配的系统，乃是本专利技术所要解决的技术问题，因此，本专利技术的目的在于提供一种。 本专利技术的技术方案如下根据本专利技术的一种，其步骤包括先把在Solidworks软件中设计的CK6820型数控车床的大部分零部件转换到软件3DMAX中在软件3DMAX中，把已设计在其中的机床外罩和面板与转换来的CK6820型数控机床零部件相结合，形成CK6820型数控仪表机床的整体零部件；然后，再从3DMAX把所形成的CK6820型数控机床的整体零部件转换到Vis Mockup软件平台中；之后，在VisMockup软件平台上设计CK6820型数控机床各零部件的装配顺序的路径作业，并配音及文字说明；最后，链接立体投影设备及立体眼镜，构成数控机床三维立体装配演示系统。 具体地，步骤S1中所说的CK6820型数据车床的大部分零部件是指已建模的零部件，包括底座、主传动、床身、主轴箱、编码器、拖板、刀盘刀架三维立体装配。 S1中所述的把已建模的CK6820型数控车床零部件转换到软件3DMAX中的步骤，还包括先把在Solidworks软件中建模的CK6820型零部件转换成Stl格式，以及经由一接口转换软件将所有的经转换成的Stl格式零部件一个个地自动插接后送入软件3DMAX中。 S2中所述的在软件3DMAX中对转换来的CK6820型建模零部件与3DMAX中已建模的机床外罩，面的相接合的步骤包括重新调整颜色、大小和位置的步骤。 在步骤S3中，包括只把在软件3DMAX中形成的CK6820型数控机床的整体零部件转换成Wrl格式，再转换到Vis Mockup软件平台。 在步骤S4中，还包括对虚拟现场进行动态实时渲染的步骤；所说的对虚拟现场的动态实时渲染是依靠提供高性能的计算机和对已建模型的进行简化装配操作。 本专利技术的优点是本系统的主要设计平台是Vis Mockup软件平台，该平台能够接受多种格式的图形文件，如wrl格式、iges格式、step格式、stl格式等。首先将在SolidWorks软件中设计好的CK6820大部分零部件(除外罩和面板)转换到3DMAX中，与在3DMAX中设计好的外罩和面板相结合，然后再从3DMAX软件中转换到Vis Mockup平台中，这样就可以在Vis Mockup平台中设计CK6820各零部件的装配顺序、路径等操作，并配以声音文字加以说明。开发的软件美观流畅，并可以立体演示整个装配过程，在与Barco立体投影设备及佩戴立体眼镜后，能给人以身临其境的感觉；整个转换过本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种数控仪表车床三维立体装配演示系统的构建方法，其步骤包括：Ｓ１、先把在Ｓｏｌｉｄｗｏｒｋｓ软件中设计的ＣＫ６８２０型数控车床的大部分零部件转换到软件３ＤＭＡＸ中；Ｓ２、在软件３ＤＭＡＸ中，把已设计在其中的机床外罩和面板与转 换来的ＣＫ６８２０型数控机床零部件相结合，形成ＣＫ６８２０型数控仪表机床的整体零部件；Ｓ３、然后，再从３ＤＭＡＸ把所形成的ＣＫ６８２０型数控机床的整体零部件转换到ＶｉｓＭｏｃｋｕｐ软件平台中；Ｓ４、之后，在ＶｉｓＭｏ ｃｋｕｐ软件平台上设计ＣＫ６８２０型数控机床各零部件的装配顺序的路径作业，并配音及文字说明；Ｓ５、最后，链接立体投影设备及立体眼镜，构成数控机床三维立体装配演示系统。

【技术特征摘要】
1.一种数控仪表车床三维立体装配演示系统的构建方法，其步骤包括S1、先把在Solidworks软件中设计的CK6820型数控车床的大部分零部件转换到软件3DMAX中；S2、在软件3DMAX中，把已设计在其中的机床外罩和面板与转换来的CK6820型数控机床零部件相结合，形成CK6820型数控仪表机床的整体零部件；S3、然后，再从3DMAX把所形成的CK6820型数控机床的整体零部件转换到Vis Mockup软件平台中；S4、之后，在Vis Mockup软件平台上设计CK6820型数控机床各零部件的装配顺序的路径作业，并配音及文字说明；S5、最后，链接立体投影设备及立体眼镜，构成数控机床三维立体装配演示系统。2.根据权利要求1所述的数控仪表车床三维立体装配演示系统的构建方法，其特征在于，步骤S1中所说的CK6820型数据车床的大部分零部件是指已建模的零部件，包括底座、主传动、床身、主轴箱、编码器、拖板、刀盘刀架三维立体装配。3.根据权利要求1或2所述的数控仪表车床三维立体装配演示系统的构建方法，其特征在于，在S1中所述的把已建模的CK6820型数...

【专利技术属性】
技术研发人员：王振滨，邵玉珍，王颖，童刚，王辛生，
申请(专利权)人：上海电气集团股份有限公司，
类型：发明
国别省市：31[中国|上海]