虚拟制造和以控制为中心的虚拟制造。三种虚拟制造的关系如下图所示。虚拟制造的分类及相互关系1．以设计为中心的虚拟制造以设计为中心的虚拟制造又称“面向设计的虚拟制造”，它把制造信息引入产品设计的全过程，利用仿真技术优化产品设计，从而在设计阶段可以对所设计的零件甚至整机进行可制造性分析。2．以生产为中心的虚拟制造以生产为中心的虚拟制造又称“面向生产的虚拟制造”，它是在生产过程模型中融入仿真技术，以此来评估和优化生产过程，以便低费用、快速地评价不同的工艺方案、资源需求规划和生产计划等。3．以控制为中心的虚拟制造以控制为中心的虚拟制造又称“面向控制的虚拟制造”，它将仿真技术加到控制模型和实际生产过程中，实现虚拟制造系统的组织、调度和控制策略的优化，以及人工现实环境下虚拟制造过程中的人机智能交互与协同，达到优化制造过程目的。三种虚拟制造的侧重点各有不同，如下图所示。虚拟制造的类型及其特点三、虚拟制造的关键技术虚拟制造的关键技术主要有以下几项。1．多通道交互技术。2．虚拟环境建模技术。3．虚拟产品建模技术。4．数据转换与处理技术。5．网络环境下知识获取与建库技术。6．基于VR的计算可视化技术。四、虚拟制造的作用虚拟制造的作用如下。1.运用软件对制造系统中的五大要素（人、组织管理、物流、信息流、能量流）进行全面仿真，使之达到了前所未有的高度集成，为先进制造技术的进一步发展提供了更广阔的空间，同时也推动了相关技术的不断发展和进步。2.可加深人们对生产过程和制造系统的认识和理解，有利于对其进行理论升华，更好地指导实际生产，即对生产过程、制造系统整体进行优化配置，推动生产力的巨大跃升。3.虚拟制造与现实制造的相互影响和作用，可以全面改进企业的组织管理工作，而且对正确做出决策有不可估量的影响。4.虚拟制造技术的应用将加快企业人才的培养速度。单元8工业机器人技术一、概述1.工业机器人的概念机器人是一个在三维空间中具有较多自由度，并能实现诸多拟人动作和功能的机器。工业机器人是在工业生产中应用的机器人，是一种可重复编程的、多功能的、多自由度的自动控制操作机，如下图所示。工业机器人2.工业机器人的分类工业机器人的分类，国际上没有制定统一的标准，通常按照以下方式分类。1）按结构坐标特性分类按结构坐标特性，工业机器人可分为直角坐标机器人、柱面坐标机器人、球面坐标机器人和多关节型机器人。2）按控制方式分类按控制方式，工业机器人可分为非伺服控制机器人和伺服控制机器人两种。3）按拓扑结构分类按拓扑结构，工业机器人可分为并联机器人、串联机器人和混联机器人。4）按智能程度分类按智能程度，工业机器人可分为感知机器人、智能机器人和示教机器人。5）按驱动方式分类按驱动方式，工业机器人可分为电力驱动机器人、气压驱动机器人、液压驱动机器人和新型驱动机器人。6）按作业任务分类按作业任务，工业机器人可分为装配机器人、焊接机器人、喷涂机器人、搬运机器人和码垛机器人等。3.工业机器人的基本组成工业机器人是一种可以模拟人的手臂、手腕及其功能的机电一体化装置。从体系结构看，一台通用的工业机器人可分为机器人本体、控制器与控制系统、示教器三大部分。1）机器人本体机器人本体也称操作机。它是用来完成各种作业任务的执行机构，主要由机械臂、驱动与传动装置及传感器三大部分组成，如下图所示。切削速度变化和切削温度的关系二、超高速加工技术的优越性超高速切削是一种综合性的高新技术，超高速切削技术的推广应用是多项相关技术发展到与之相匹配的程度而产生的综合效应。与常规切削加工相比，超高速切削加工技术在提高生产效率、减小热变形和切削力、实现高精度加工等方面具有明显优势。超高速切削的相关技术如下图所示。超高速切削技术超高速加工技术的特点如下：1.加工效率高。2.切削力小，切削变形小，切屑流出速度加快。3.热变形小。4.加工精度高，加工质量好。5.工序少。6.良好的技术经济效益。超高速加工的切削速度不仅是一个技术指标，而且是一个经济指标。也就是说，它不仅仅是一个技术上可实现的切削速度，而且必须是一个可由此获得较大经济效益的高切削速度。没有经济效益的高切削速度是没有工程意义的。三、超高速加工的发展与应用1.发展方向21世纪初，高速加工技术在