JC35導(dǎo)讀：現(xiàn)代制造技術(shù)正朝著率、高速度、高精度、高集成和高智能方向發(fā)展，加工智能化和虛擬制造已成為現(xiàn)代制造業(yè)中zui重要的組成部分和發(fā)展方向，并成為提高產(chǎn)品競爭力的關(guān)鍵技術(shù)。目前，制造業(yè)之間的競爭日趨激烈，企業(yè)要贏得競爭，就需要以市場和用戶為中心，快速響應(yīng)市場的需求，以zui短的產(chǎn)品開發(fā)時(shí)間（time）、*的產(chǎn)品品質(zhì)（quality）、zui低的成本（cost）、的服務(wù)（service），即以TQCS去贏得用戶和市場。
　　
　　虛擬制造技術(shù)就是根據(jù)企業(yè)的競爭需求，在強(qiáng)調(diào)柔性和快速的前提下，于20世紀(jì)80年代提出的，并隨著計(jì)算機(jī)，特別是信息技術(shù)產(chǎn)業(yè)的發(fā)展，在90年代得到人們的極大重視，獲得迅速的發(fā)展。在不長的時(shí)間里，已成為企業(yè)界、學(xué)術(shù)界的研究熱點(diǎn)之一，是當(dāng)今上科技領(lǐng)域的前沿課題，目前在美、英、日、西歐諸國已經(jīng)形成了相當(dāng)規(guī)模的新興產(chǎn)業(yè)部門，商品化軟件已趨于成熟，應(yīng)用比較廣泛。
　　
　　虛擬機(jī)床（virtualmachinetool）是隨著虛擬制造技術(shù)的發(fā)展而提出的一個(gè)新的研究領(lǐng)域，虛擬數(shù)控機(jī)床是虛擬制造的執(zhí)行單元，是虛擬制造的關(guān)鍵基礎(chǔ)技術(shù)之一。它的zui終目的是為虛擬制造建立一個(gè)真實(shí)的加工環(huán)境，在計(jì)算機(jī)屏幕上實(shí)現(xiàn)加工過程的仿真，以增強(qiáng)制造過程的各級決策與控制能力，優(yōu)化制造過程。
　　
　　1虛擬數(shù)控機(jī)床的特點(diǎn)及功能
　　
　　1.1虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)具備的特點(diǎn)
　　
　　a）良好的結(jié)構(gòu)：包括三個(gè)方面：1）與真實(shí)機(jī)床相似的結(jié)構(gòu)。具有與真實(shí)機(jī)床相似的結(jié)構(gòu)使虛擬機(jī)床能模仿真實(shí)機(jī)床的任何功能而不致因?yàn)椴捎媚撤N近似代替而導(dǎo)致某種結(jié)構(gòu)的失真或丟失；2）機(jī)床各模塊的顆粒性。虛擬機(jī)床各模塊的顆粒性使每個(gè)模塊能彼此獨(dú)立的被開發(fā)和工作，從而增強(qiáng)了虛擬機(jī)床的可操作性和可管理性；3）各模塊合適的顆粒度。虛擬機(jī)床各模塊顆粒度的合適與否取決于每個(gè)模塊的抽象度是否定義合適，以便使虛擬機(jī)床既是一個(gè)能概括各種類型數(shù)控機(jī)床的抽象框架，又能方便的掛接具體的模塊來仿真某種特定類型的數(shù)控機(jī)床；
　　
　　b）完善的圖形接口：完善的圖形接口使用戶既能像在真實(shí)環(huán)境中那樣*操作數(shù)控機(jī)床，又能*真實(shí)地以圖像的形式觀察機(jī)床運(yùn)行的各種狀態(tài)和各種機(jī)床運(yùn)行參數(shù)，從而zui大限度的提高人機(jī)融合度；
　　
　　c）*的符號數(shù)據(jù)接口：*的符號數(shù)據(jù)接口能使虛擬機(jī)床的各種靜止和運(yùn)行狀態(tài)以符號數(shù)據(jù)的形式被外界感知，從而提供了與其他制造軟件的無縫鏈接。外界也能通過輸人符號數(shù)據(jù)對虛擬機(jī)床進(jìn)行控制；
　　
　　d）強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能：強(qiáng)大的網(wǎng)絡(luò)支持功能能使虛擬機(jī)床為各種真正的制造資源服務(wù)，從而在連接意義上提供與外界制造資源的相互操作性；
　　
　　e）標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式：虛擬機(jī)床由于采用標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)格式存儲、傳輸和處理數(shù)據(jù)因而能夠在語義意義上提高與外界制造資源的相互操作性。
　　
　　1.2虛擬數(shù)控機(jī)床的功能
　　
　　虛擬數(shù)控機(jī)床應(yīng)該能夠仿真不同的加工方法和不同的加工材料，能夠完成數(shù)控機(jī)床的各項(xiàng)操作，逼真地顯示數(shù)控機(jī)床的各種動作，并且能夠顯示和評估加工結(jié)果。因此系統(tǒng)要求具有如下功能：
　　
　　a）模擬加工過程：顯示和仿真CNC控制功能、動畫加工過程，檢查刀具軌跡和干涉、過切、碰撞等并給予警告；
　　
　　b）評估工件品質(zhì)：顯示工件3D實(shí)體表面的拓?fù)潢P(guān)系、尺寸、公差和表面品質(zhì)；
　　
　　c）估算加工成本：通過仿真加工過程，能進(jìn)行加工成本的估算；
　　
　　d）加工過程的監(jiān)控：監(jiān)控加工過程的各個(gè)方面。