虚拟制造技术在家具制造业中的应用_李金甲

虚拟制造技术在家具制造业中的应用  

李金甲  

(辽宁林业职业技术学院 辽宁省 沈阳市 110000)  

摘 要：目前，我国家具制造行业正逐步向着信息化、智能化 、自动化、集成化 、精密化以及柔性化的方向发展，在家具制造业中应用 虚拟制造技术能够有效降低设计环节的错误，将开发周期缩短，将产品竞争力提升。 为此，本文将对虚拟制造技术在家具制造业中的应用 进行具体分析。  

关键词：虚拟制造技术；家具制造业；应用  

中图分类号:TP391.9 文献标识码:A 文章编号：1673-0038(2017 45-0263-01

虚拟技术最早是由美国提出，其主要是将现代化的设计以及分析方 法应用到制造领域当中，当前已经广泛应用到机械、机床、汽车以及均是 领域当中。而在此趋势下，我国家具产业也逐步向着信息化、自动化、智 能化以及精密化的方向发展，在家具制造业中应用虚拟技术极为有利于 我国家具制造水平的提高。  

1 虚拟制造技术的定义 虚拟制造技术主要指的是在计算机上动态模拟真实产品制造而不 会消耗物理资源的一项模拟制造软件技术，其包括了仿真环境以及建模 等内容，从而能够将产品由采购、制造、管理、工艺计划、调度计划、财会、 后勤等集成的制造环境，在实际制造出产品前便能够将产品的功能和制 造系统状况科学预测出来，进而能够制定出具有前瞻性的决策和优化实 施方案。  

当前，虚拟制造技术凭借其全新的制造模式与体系成为了当代制造 系统和技术发展的必然其实，其含括较大的技术范围，例如虚拟建模技 术、虚拟现实技术、虚拟仿真技术、接口技术、制造特征数据集成、环境构 成技术、元模型等，角度代表性的虚拟制造技术应用范例就是美国波音 飞机公司的777新型客机机型设计。  

2 虚拟制造技术在家具制造业中的应用  

2.1 家具制造中虚拟设计地应用 虚拟制造技术在家具制造业中的首要应用便是虚拟设计，该技术主  

要是利用计算机系统以及专业软件搭建数据模型，并利用可视化与虚拟 现实这两种技术对其开展数值计算，以此完成包括家具产品设计、研发 以及虚拟加工等工作，简单来说就是将家具产品设计数字化。结合实践 来看相比于传统设计，虚拟设计技术不仅耗费极低的资源，并且其迅速 成型、集成度高以及分布合作这些优点有效地提升了家具产品设计效率 和质量。以当前板式家具设计中应用的较多的PCAD软件(参数化计算 机辅助设计)为例，它依托于AutoCAD这一设计平台，随后借助于LISP、 VBA 程序二次开发及指令输入让计算机进行家具模型特定形式地构建。 PCAD在家具设计中的具体应用主要有三个环节:①家具设计初期，设计 人员利用程序语言将家具绘制草图的设计思想表达出来，之后将包括长 宽高等基础数据输入，随后PCAD软件便自动根据数据及草图将家具规 整图形绘制出来;②家具设计修改中，设计人员如果想比较不同设计方 案往往只用通过操作程序中约束关系进行更改与对话框参数改变这两 个其中之一便可实现;③PCAD软件在家具零部件设计中,通过将原型图 予以定义，之后输入所需的设计变量数据便可以自动生成出一批相近零 部件组，它们通常在结构上相同,但尺寸各异。PCAD软件家具零部件的 设计大大减轻了企业设计工作量，并且对于常用与标准零部件设计开展 提供了极大便利性。  

2.2 家具制造中虚拟生产地应用  

家具制造中虚拟生产地应用集中在虚拟模具上，它主要是通过借助 于计算机系统所预先存储的机床与刀具等数据，之后结合所需加工的零 部件特征而将刀路文件编制出来，最后仿真出模具虚拟生产过程。 从笔 者对有关文献研究以及结合自己多年经验来看，虚拟模具制造上有几个 重难点问题需要特别注意：①模具虚拟制造中工艺参数与机床地选择； ②家具模具零部件所采用何种加工方法；③模具加工时可能产生的缺 陷。 以家具模具虚拟制造中较为常用的铣削仿真加工为例，该方法核心 在于能够把模具包括铣削、钻孔、挖槽以及曲面铣削等一系列工作予以 完成，并在此过程中利用计算机仿真技术模拟和预测模具加工形式中所 出现的几何与物理变化状况，同时还可以针对模具零部件加工中方法、 工序、选择工装及参数等构建起模型进行仿真，这样一来可以使得企业 借助于此将模具零部件加工时所出现的缺陷提早发现，之后采取相应措 施进行预防，从而最大程度地保证其制造质量及效率。  

2.3 家具制造中虚拟装配地应用  

虚拟装配也称之为虚拟样机，主要是利用计算机来构建起与真实样 机一样的可视化、直观的三维数学模型，并且于虚拟环境下干涉检查零 件装配情况。 对于家具产品，特别是实木家具，家具产品虚拟设计的一个 关键就是产品零部件的装配。 在家具制造中应用虚拟装配，不但能够构 建起虚拟的真实产品模型，并且还能够有效解决装配家具后零件间的静 态干涉问题。 以装配约束产品设计为基础，保证在设计产品时能够将设 计群体中各个成员的设计被合理的控制在最终产品可装配范围当中，进 而有效降低在设计途中所可能出现的重复几率，将产品的开发周期缩 短。  

3 结束语  

总而言之，在家具制造业中应用虚拟制造技术是未来发展的一个中 澳确实，当前在我国家具制造业中应用虚拟制造技术的时间仍较短，还 没有全面开展系统的研究，要想更好的提高虚拟制造技术在家具制造业 中的应用效果，还需要以企业需求为动力，借助政府的协调与支持，继续 深人开展成组技术、准时化生产技术及并行工程的研究与应用。  

参考文献  

[1] 朱剑刚•定制家具产品的虚拟装配技术及应用[C].中国林业青年学术论 坛， 2012.  

[2] 丁明瑞，施松新，周华民，等.基于数字仿真技术的家具产品的虚拟展示 [J].机电工程技术,2014(12 ： 183〜185.  

[3] 田志明，赵明•谈计算机虚拟制造技术在现代制造业中应用[J]•科研， 2016(5)：133.  

收稿日期:2017-10-9

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