附录  缸盖仿真加工程序 45

第一章  绪论

1.1 课题研究的背景及意义

1.1.1 课题背景

近年来，面对日益激烈的船舶市场竞争，世界各大造船企业纷纷采用一切可能的先进制造技术与手段，缩短产品研发时间与生产周期，降低生产成本，提高加工效率与质量，提供技术支持与售后服务，从而来赢得市场和用户。但是，船用柴油机，作为船舶的心脏，其设计和制造却一直滞后于整个造船流程，其中最主要的原因是依旧采用传统的“试切”方式对船用柴油机一些关键件（如缸盖）进行验证加工，严重阻碍了船用柴油机的生产周期。因此，急需构建操作简便、实用性较强的船用柴油机仿真加工模型与虚拟制造环境。

1.1.2 研究意义

本课题的研究目标在于在分析数控加工工艺的基础上，实现船用柴油机缸盖的制造过程仿真，缩短缸盖的加工时间与生产周期。本文的创新之处在于研究并构建了船用柴油机缸盖的虚拟加工环境，这给数控加工的检查与数控程序的验证提供了一种简单易行的方法，避免了实际生产过程中的干涉与碰撞，提高了加工的安全性。同时通过程序优化缩短了零件的加工时间与生产周期，提高了零件的加工效率与质量，给企业带来了巨大的经济效益。该课题的研究有利于保证船用柴油机的设计与制造质量，使国内外造船企业在船舶市场竞争中更具有优势。

由于船用柴油机缸盖结构复杂，加工质量与精度要求高，一直是数控加工的难题，影响了整个产品的研发与生产周期。国内一些起步较晚的许多企业，依旧采用传统的试件加工、程序试划来验证数控程序。但随着高端加工设备的引进，对数控程序的准确性要求也不断提高，传统的验证方式已无法满足企业的市场竞争要求。因此，急需构建实用性较强、操作简便的船用柴油机虚拟加工环境与仿真加工模型。本课题以船用柴油机缸盖为研究对象，在研究船用柴油机缸盖加工工艺的基础上，以VERICUT软件为平台，在虚拟仿真的环境下，对船用柴油机缸盖实现制造过程的仿真。本课题的研究将推动船用柴油机缸盖的整体制造水平，提高零件加工效率与表面质量，缩短产品研发周期，具有广阔的应用前景。

1.2 国内外研究现状及主要存在的问题

1.2.1 数控加工工艺的的发展及现状

1.2.2 数控加工仿真技术的研究现状

1.3 主要研究内容

本课题以船用柴油机缸盖为研究对象，在研究船用柴油机缸盖加工工艺的基础上，以VERICUT软件为平台，在虚拟仿真的环境下，对船用柴油机缸盖实现制造过程的仿真。本课题的研究必将推动船用柴油机的制造水平，具有重要的现实意义与广阔的应用前景。本文的主要研究内容如下：

（1）选择柴油机缸盖为虚拟仿真加工的对象，搜集资料，学习船用柴油机缸盖的结构组成、工作原理；

（2）对船用柴油机缸盖进行结构分析和工艺分析，制定相应的加工工艺流程。对零件加工设备和刀具进行选择，并且根据零件自身结构特点和加工方法设计了工艺路线。

（3）选择缸盖加工的典型特征，作为仿真加工的对象。通过UG的后处理功能，自动生成CNC数控程序；

（4）组建虚拟加工环境，包括机床、夹具、刀具、毛坯的组建；添加数控程序， 并    配置相应的参数，选择合适的数控系统，进行虚拟制造仿真；分析仿真结果,    并对刀具轨迹进行优化。 

（5）翻译与船用柴油机缸盖加工工艺设计与制造过程仿真技术相关的英文文章。1.4 本章小结