1.2选题的目的和意义

缸盖零件是柴油机的一个重要零部件，是燃烧室的一部分。缸盖必须保证自身相对位置正确，并且能够协调工作。因此缸盖质量直接影响到整机的使用性能和寿命，所以缸盖加工技术要求高，加工工艺过程复杂。由于柴油机的结构特点和上缸盖在柴油机中的功用，柴油机的上缸盖的特点是：结构形状复杂，箱体壁厚不均匀，内部是腔型;平面加工面积大，精度要求高；孔系加工要求高精度，尤其是其阀座孔与导管孔的加工因其尺寸精度和形位公差要求严格长期以来都是国内外内燃机制造行业研究的重点难点。导致在实际生产中加工难度大，制造周期长，也制约了产品设计和生产。

本课题针对该缸盖零件结构特点进行了深入研究，利用Pro/E和VERICUT软件功能，提出了基于虚拟制造环境的缸盖零件加工工艺设计与仿真方法。该方法既可提高生产效率，又可保证加工零件的质量。并能及早发现和暴露实际加工中可能隐藏质量问题。

虚拟制造技术是基于是采用计算机技术与虚拟现实技术现结合而产生的一种虚拟加工零件的技术，在计算机构建的虚拟环境中，实现了在计算机中模拟零件加工。在许多台计算机共同计算的帮助下，在虚拟环境中实现了对零件的工艺规划、加工制造、零件的加工质量检测，同时可以参与对工厂的各个部门生产，这样可以增强对零件生产的各个环节的监督与控制，这样就实现产品制造全过程的优化[17]。

在缸盖零件开始加工之前，需要对缸盖零件进行数控程序的加工编制，程序编制完成以后输入到数控机床中进行试切，这是为了检验数控程序是否存在问题，如果数控程序有问题，会导致很多问题，例如：刀具和夹具或者工作台会有碰撞，零件被加工部位也有可能出现一些问题，比方说缸盖零件有过且或者残留。本文研究的是柴油机缸盖零件的加工仿真，缸盖零件由于其结构复杂，精度和质量要求高，一直是数控加工的“瓶颈”，进而影响整个产品的生产周期。随着机床的复杂化﹑智能化﹑机械自动化，对于复杂零件仅仅靠NC编程已经不能完成零件的机械加工。由于数控加工的过程存在于数控程序中，而错误的数控程序又不易被发现，因此在实际加工过程中，为了校验数控程序的准确性，需要在机床上反复试切，直到检验完数控程序可以完成加工任务，同时也要反复调试数控加工参数。这些操作不仅效率低，占用很多机床，而且有可能引起刀具碰撞而造成经济损失。所以要对零件进行加工仿真。在虚拟环境下，缸盖产品和制造环境均是虚拟模型，因此可以在计算机上对虚拟模型进行产品制造。而且虚拟制造技术并不消耗零件的制造资源，它是一种基于计算机与虚拟现实技术的基础之上的技术，在虚拟环境中设计人员可以不断地改变加工缸盖零件的方法，也可以更改缸盖零件的模型，当在虚拟环境中缸盖零件加工完成了，设计人员可检验产品的加工，从而大大减少了产品的加工时间，提高产品质量，降低成本，对缸盖零件的加工具有重要的意义。

1.3国内外研究现状与发展趋势

1.4目前存在的问题

1.5课题研究内容及目标

缸盖零件在生产过程中，制造工艺的设计和关键工序加工仿真对降低制造工艺的缺陷和增加缸盖零件的寿命是很重要的。本课题以实际情况为基础，对缸盖加工仿真遇到的问题采用计算机技术分析与预测。本论文主要研究一下几方面内容：

(1)利用三维软件Pro/E的CAD模块对缸盖进行特征建模，同时建立卧式加工中心（型号是THM6380）﹑夹具﹑刀具﹑毛坯等三维模型。 VERICUT 虚拟制造环境的缸盖零件加工工艺设计与仿真(3):http://www.751com.cn/jixie/lunwen_57287.html