在国内，近年来，也有许多研究者在数控加工仿真领域进行了有益的探索。清华大学、北京航空航天大学、华中科技大学、哈尔滨工业大学、西北工业大学、南京航空航天大学、东北大学等高校的研究团队都在此领域进行了一系列的深入的研究。当前我国虚拟制造应用的重点研究方向是基于我国国情，进行产品的三维虚拟设计、加工过程仿真和产品装配仿真，主要是研究如何生成可信度高的产品虚拟样机，在产品设计阶段能够以较高的置信度预测所设计产品的最终性能和可制造性。在对产品性能具有高科技含量要求的行业中，如航空航天、军事、精密机床、微电子等领域，随着研究的不断深入和相关技术的发展，虚拟制造必将得到日益广泛的应用[5]。

在众多的虚拟制造仿真软件中，由于VERICUT的功能强大，使用简便，操作简单，是使用最多且最普遍的虚拟制造软件[3]。VERICUT是美国CGTech公司开发的、面向制造业的数控加工仿真软件，是一款在计算机中进行数控加工仿真的专业软件，以其优异的机械加工工艺系统仿真功能，在保证机床加工安全性的同时也能提高零件加工效率、缩短加工时间和制造周期，赢得了越来越多的用户，在数控加工仿真软件中处于全球领先地位。

但是，使用VERICUT仿真的仿真模型的建立仍然有待完善，实现的物理仿真系统一般都是针对于某一待定的加工过程而设计，通用性很差，同时，由于切削过程的复杂性，以及仿真模型建立的困难性，仿真结果与实际的实验结果仍然存在很大的差距，系统的实用性很差，而且仿真手段限制仿真系统的发展。

1.3本课题的主要研究内容

船用柴油机机身加工工艺设计与制造过程仿真的总体任务是在现有设备条件下，设计船用柴油机机身的加工工序，研究机身的关键工序，并进行切削参数优化的深入分析和探讨，全面提高机身的制造水平。使用VERICUT对机身关键工序进行虚拟制造仿真，同时保证机身加工制造的质量，从而最大限度的提高生产效率，降低制造成本。

本课题研究船用柴油机机身加工工艺设计与制造过程仿真，主要内容分为以下几个主要部分：

（1）根据机身零件图纸的技术和精度要求，按照加工工艺理论原则及车间现有设备条件，学习船用柴油机机身的结构组成和工作原理，然后完成机身的三维建模与加工工艺设计。

（2）对数控加工仿真系统VERICUT软件进行深入的研究与学习，掌握其各个模块的功能与使用方法。

（3）利用UG建立虚拟机床的模型构件，要求不仅具有与真实机床相近的组成结构，而且各轴能够进行联动，具有仿真加工的功能。

（4）按照设计的加工工艺，选择一两个具有代表性的加工特征，编制相应的数控加工程序。

（5）利用VERICUT中建立的虚拟机床的几何模型和运动学模型，选择相应的数控系统，建立刀具库与夹具，并调入生成的加工程序，进行仿真加工，观察加工过程中刀具与机床间有无干涉、碰撞等错误现象发生，对程序进行反复修改与调试以保证其正确性，使加工达到最优化。

第二章 船用柴油机机身加工工艺设计及数控程序编制

2.1引言

目前，船用柴油机机身的质量主要通过机加工和热处理的过程控制来保证，其途径有以下三种：

（1）人为检测：指通过专业质检人员(或操作人员自检、互检)对每道工序按照工艺要求进行在线测量，及时调整工艺参数，避免不合格产品周转到下道工序或出现批量废品。

（2）设备控制：指依靠较高设备精度保证当前工序的加工精度，是保证尺寸精度、形状精度和位置精度的有效方式，也是先进机身加工生产线的标志之一。