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計(jì)量論壇

標(biāo)題: 淺談虛擬檢測(cè)－－虛擬檢測(cè)的分類 [打印本頁(yè)]

作者: csxfjsw123 時(shí)間: 2007-7-13 14:21
標(biāo)題: 淺談虛擬檢測(cè)－－虛擬檢測(cè)的分類
近年來(lái)，隨著虛擬技術(shù)的深入發(fā)展，人們的研究領(lǐng)域已經(jīng)從最初的設(shè)計(jì)建模、加工仿真擴(kuò)展到了它們的后續(xù)過(guò)程。目前虛擬制造技術(shù)已經(jīng)發(fā)展的較為成熟，許多虛擬制造方面的軟件已經(jīng)可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)、分析、工藝、加工等幾個(gè)階段的工作。這樣我們的研究目光就自然而然地?cái)U(kuò)展到了虛擬設(shè)計(jì)制造之后的過(guò)程，相應(yīng)地，也就提出了虛擬檢測(cè)技術(shù)。
虛擬檢測(cè)技術(shù)是真實(shí)測(cè)量技術(shù)的仿真與模擬，是真實(shí)測(cè)量過(guò)程在計(jì)算機(jī)中的實(shí)現(xiàn)。它不僅可以模擬實(shí)際的測(cè)量過(guò)程，而且可以仿真真實(shí)的測(cè)量?jī)x器，從而根據(jù)用戶的需求來(lái)建立相應(yīng)的虛擬測(cè)量環(huán)境，給用戶或使用者提供一種身臨其境的感覺(jué)。根據(jù)被研究對(duì)象的性質(zhì)和特點(diǎn)，虛擬檢測(cè)技術(shù)可以分為以下三大類型：
1．針對(duì)虛擬儀器的虛擬檢測(cè)技術(shù)這種虛擬檢測(cè)技術(shù)主要模擬仿真實(shí)際的測(cè)量?jī)x器，將儀器的工作能力用軟件編程實(shí)現(xiàn)出來(lái)。在虛擬儀器中，使用與實(shí)際測(cè)量過(guò)程相同的硬件系統(tǒng)，通過(guò)不同的軟件編程，實(shí)現(xiàn)功能多種多樣的測(cè)量?jī)x器系統(tǒng)。軟件系統(tǒng)是虛擬儀器的核心，軟件定義各種類型的儀器。由于虛擬儀器的具體功能都是通過(guò)軟件編程控制或定義的，一方面用戶完全可以根據(jù)需要來(lái)定制儀器，另一方面，使用相同的硬件就可以得到多種測(cè)量?jī)x器。像目前使用較多的LabVIEW，它可以方便的編寫儀器的測(cè)量程序，建立數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)。而且虛擬儀器系統(tǒng)都采用可視化的圖形編程語(yǔ)言平臺(tái)，提供豐富、功能強(qiáng)大的數(shù)據(jù)處理軟件包，因此，虛擬儀器具有經(jīng)濟(jì)、編程簡(jiǎn)單迅速、使用方便的特點(diǎn)。使用虛擬儀器系統(tǒng)來(lái)進(jìn)行原理研究、設(shè)計(jì)、測(cè)試并執(zhí)行儀器系統(tǒng)，可以縮短開(kāi)發(fā)時(shí)間，大大提高生產(chǎn)效率。
2．針對(duì)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)檢測(cè)的虛擬檢測(cè)技術(shù)這種虛擬檢測(cè)技術(shù)主要模擬真實(shí)測(cè)量機(jī)的檢測(cè)過(guò)程，在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的功能。與數(shù)控加工機(jī)床的仿真過(guò)程類似，它不僅可以模擬測(cè)量機(jī)的工作過(guò)程，而且可以生成測(cè)量程序，對(duì)測(cè)量程序進(jìn)行檢驗(yàn)，碰撞干涉檢驗(yàn)。在此系統(tǒng)中，用戶可以根據(jù)自己的要求來(lái)選擇或建造所需的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)系統(tǒng)和運(yùn)行環(huán)境，輸入被測(cè)零件的測(cè)量要求，經(jīng)過(guò)反復(fù)的仿真運(yùn)行、不確定度分析和計(jì)算，最后預(yù)測(cè)出被測(cè)零件的被測(cè)要素的測(cè)量方法不確定度。此外，在各個(gè)被測(cè)要素的測(cè)量方法不確定讀都滿足要求的情況下，還將給出對(duì)應(yīng)的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的結(jié)構(gòu)類型和測(cè)量能力、路徑規(guī)劃、采樣策略、各被測(cè)要素的平定算法以及完整的DMIS(DimensionalMeasuringInterfaceSpecification)測(cè)量程序。這種虛擬檢測(cè)技術(shù)可以完全仿真實(shí)際的測(cè)量機(jī)，可以用在用戶培訓(xùn)、測(cè)量控制程序檢驗(yàn)等方面，具有較好的發(fā)展前景和使用意義。當(dāng)前，在各種類型的測(cè)量機(jī)培訓(xùn)學(xué)校，都配備一定的虛擬測(cè)量軟件，與具體的坐標(biāo)測(cè)量機(jī)相對(duì)應(yīng)。測(cè)量軟件主要有：
3．針對(duì)虛擬加工的虛擬檢測(cè)技術(shù)這種虛擬檢測(cè)技術(shù)主要是檢測(cè)虛擬加工產(chǎn)生的虛擬工件，獲得虛擬工件的各類型的誤差數(shù)據(jù)，進(jìn)而改善加工過(guò)程。這類虛擬檢測(cè)技術(shù)是在虛擬加工技術(shù)發(fā)展的較完善之后提出的，利用虛擬加工系統(tǒng)的加工模型，進(jìn)行加工工件的幾何量測(cè)量。由于他要和前期的虛擬加工仿真系統(tǒng)緊密結(jié)合，要靠虛擬加工系統(tǒng)提供檢測(cè)模型，因此，必須協(xié)調(diào)好它與虛擬加工系統(tǒng)的通訊接口才能繼續(xù)開(kāi)發(fā)。虛擬工件經(jīng)過(guò)虛擬制造系統(tǒng)的加工后，便包含了加工誤差信息，通過(guò)虛擬檢測(cè)系統(tǒng)，可以提出這些誤差信息，為實(shí)際生產(chǎn)提供一些有意義的參考數(shù)據(jù)。這種類型的虛擬檢測(cè)系統(tǒng)是對(duì)虛擬制造系統(tǒng)的深入研究和擴(kuò)展，它是虛擬制造系統(tǒng)的一個(gè)子系統(tǒng)，目前國(guó)內(nèi)外在這方面的研究還處于起步階段。
目前，這幾種虛擬檢測(cè)技術(shù)在我國(guó)都有一定的研究，主要以部分高校和研究所為主。其中，針對(duì)虛擬儀器的虛擬檢測(cè)和針對(duì)虛擬坐標(biāo)測(cè)量機(jī)的虛擬檢測(cè)研究的較深，研究的單位較多，針對(duì)虛擬加工的虛擬檢測(cè)相對(duì)較為落后。

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