机床仿真库介绍
MachineWorks 软件可以模拟任何类型的 CNC 加工，并在完整的加工环境中检查碰撞和切削痕迹。几何引擎套件提供了完全的灵活性，并能与主应用程序无缝集成。MachineWorks 提供的软件开发工具包非常适合用于任何类型 CNC 加工的复杂仿真、验证和碰撞避免，并已受到包括Catia, 中望3D, Autodesk, GibbsCAM, SolidCAM, ICAM, Open Mind, CAMtek, TopSolid, Okuma, DMG, Makino, Heidenhain等CAD/CAM开发厂商，机床厂商等行业领先者的认可。
实体建模架构
- MachineWorks Visicut 软件基于快速的 3D 布尔引擎，使用多边形边界表面表示。表面是连续且完整的，多边形的法线与表面法线对齐。
- 与等效的采样技术相比，BREP（边界表示）有许多优势，包括明显降低噪声、支持自适应细节级别，并且其底层表示可以立即用于基于 GPU 的图形处理和基于扫描的碰撞检测算法。
- MachineWorks Visicut 支持对所有常见类型的 CNC 加工（材料去除与添加）进行软件模拟，使用一个在过程中的模型：3 轴、3+2 轴和同时 5 轴铣削；2-4 轴车削；瑞士车削；复杂的复合车铣加工；线切割 EDM；机器人；磨削；金属成形；三坐标测量机（CMM）。在 MachineWorks 中，任何形状的刀具和刀架都可以建模。
扫掠体引擎
- MachineWorks 软件中的材料去除和碰撞检测是基于创建刀具、刀具座和机器部件在空间运动时的扫掠边界表示的。
- 在多边形表示中，每个扫掠都保证在指定的弦误差范围内接近真实表面。仅 5 轴加工的情况就花费了连续八年的软件开发时间，才达到了最佳的性能和精度。
- 在用于模具仿真的 RapidCut 和 Multicut 软件引擎中，扫掠是以解析方式表示的，因此在采样数据时，其表示的精度可以达到双精度容差。
来自于中望3D的轨迹仿真案例
显示引擎
- Multicut 引擎中使用的专利分析表面表示法已经整合到 Visicut 和 Rapidcut 引擎中，使所有 MachineWorks 引擎都能呈现惊艳的光线投射图形。
- 在每个引擎中，会计算从每个像素投射的光线与分析表面表示的交点，从而确保图形显示和测量都达到双精度公差的准确性。这是对加工中零件可能实现的最精确的表示。
- 该算法高度多线程，即使在普通硬件上也能快速生成可视化效果。
模具分析
- MachineWorks 软件套件包括专门用于处理模具行业常见的大型刀具路径的引擎。Rapidcut 是极速软件引擎，可以在几秒钟内检测数十万次切削中的划痕和欠切。
- MachineWorks 的像素级图形让用户能够以前所未有的精度可视化、检查和测量 Rapidcut 结果中的表面质量。
- Rapidcut 软件引擎在 CAM 软件中被广泛使用，用于提供关于剩余材料或残留材料区域的详细信息，以优化后续的刀具路径计算。
机床仿真
- MachineWorks 擅长对先进的数控机床、多轴三坐标测量机和机器人工作单元进行实时仿真和碰撞检测。
- 与在离散位置检查碰撞相比，这种方式不仅速度慢，而且有可能错过重要碰撞，MachineWorks 会在指定公差内生成连续的扫掠体积。扫掠体积的创建可以高效地支持多个移动部件的同步。
- Visicut 支持的原生多边形 BREP 格式能够提供精确的加工中库存模型，非常适合在公差范围内快速且准确地进行碰撞判断。
- MachineWorks 曾被用于全球首个控制器上的碰撞避免系统（CAS），该系统由 Okuma 和 Aikoku Alpha 于 2004 年开发。自那以后，MachineWorks 还被 Hwacheon、Nakamura-Tome、Fidia、Goodway 使用于 CAS 系统，并且最著名的是，它仍然为 Heidenhain 自己的动态碰撞监控系统提供支持。
切削分析
- 刀具路径优化需要关于刀具与工件如何相互作用的详细信息，MachineWorks 软件提供了一整套测量工具，涵盖切削深度、切削宽度以及刀具的哪些部位在进行切削，这些信息对刀具路径优化非常有用。
- MachineWorks 软件可以计算每次切削过程中移除的材料的准确体积。即使是带有多个切削刀片的复杂刀具，也可以利用 MachineWorks 的切削分析信息来分析刀具啮合情况。工艺中的 Visicut 边界表示确保了在切削周期的每个阶段都能准确模拟每个刀片的参与情况。
来自于中望3D的切削分析案例
特征识别
- MachineWorks 提供特征检测算法，用于分析加工中的工件，并返回低级表面定义以及更高级的加工特征。表面检测会将一组分析表面（如球面、圆柱面和锥面）拟合到工件上，适合将工件反向工程回诸如 Parasolid 和 ACIS 等 CAD 引擎。
- 可识别的加工特征包括孔、钻孔、腔、开放腔、槽和岛屿。
- MachineWorks 的客户可以使用特征识别来开发和改进自己的基于特征的加工算法，并基于对加工中工件的详细参数分析，更好地优化复加工算法。
增材仿真
- 随着数控技术用于驱动增材加工而非减材加工的使用增加，模拟材料添加的重要性也随之增加，这不仅可以在添加材料时防止碰撞，还可以在材料逐步添加过程中对工件进行CAE分析
- MachineWorks软件完全支持在同一加工模型中进行材料添加和去除，提供干净、密闭、无噪声的多边形边界表示网格，非常适合增材制造，并适用于有限元、有限差分等分析。
云端仿真
- MachineWorks 提供了完整的云端后端，同时结合了灵活的客户端，支持所有常见的网页浏览器以及通过 C 和 Javascript API 的云端桌面应用程序。
- 移动电话、平板电脑、笔记本和台式机等联网设备可以可视化并操控运行在远程服务器上的 MachineWorks 仿真。多个客户端可以访问同一服务器仿真，而单个服务器可以支持多个客户端运行的多个仿真。
几何数据是客户端原生的，允许本地图形操作而无需服务器来回传输。与标准 MachineWorks API 一样，客户端模块允许应用程序直接使用 MachineWorks 图形，或者将 MachineWorks 几何与自己的图形管线结合使用。
钣金折弯
- MachineWorks 提供了一个专门的模块，用于基于 Visicut 技术的折弯机仿真。它支持对板材放置、折弯和取出过程的完整碰撞检测，同时还可以模拟和可视化折弯和回弹。像折边、接缝和冲孔等高级操作也可以建模。
