數(shù)控加工過程幾何仿真系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、虛擬制造技術(shù)與傳統(tǒng)制造方式相比,具有系統(tǒng)高度集成、支持敏捷制造和分布式合作的特點,制造過程完全在計算機中完成,大大減少了產(chǎn)品開發(fā)周期,提高了生產(chǎn)效率。數(shù)控加工過程幾何仿真技術(shù)是虛擬制造中的底層關(guān)鍵技術(shù),該技術(shù)的應(yīng)用減少了從產(chǎn)品設(shè)計到制造的時間并降低了生產(chǎn)成本.因此在數(shù)控加工行業(yè)得到了越來越普遍的應(yīng)用。數(shù)控加工過程幾何仿真技術(shù)的研究對增強我國制造技術(shù)水平具有積極意義。本論文的主要內(nèi)容有:
　　1.從仿真系統(tǒng)的需求分析出發(fā)進(jìn)行系統(tǒng)的總

2、體設(shè)計,首先分析仿真軟件系統(tǒng)的設(shè)計需求、功能需求及輸入輸出需求,在此基礎(chǔ)上設(shè)計了仿真系統(tǒng)的輸入輸出流程圖及總體功能模型,并設(shè)計了軟件的人機交互界面。把仿真系統(tǒng)劃分為六個模塊,對NC代碼解析模塊、DNC通訊模塊、碰撞干涉檢測模塊、精度驗證模塊的設(shè)計及工作流程進(jìn)行了簡要介紹。介紹了仿真系統(tǒng)的開發(fā)平臺及OpenGL圖形技術(shù),并在VS2010環(huán)境下基于OpenGL技術(shù)建立了仿真系統(tǒng)的開發(fā)環(huán)境。
　　2.建立了虛擬機床的幾何模型及運動模型。

3、在三維CAD軟件中對機床零部件進(jìn)行建模并轉(zhuǎn)為STL文件,通過仿真系統(tǒng)的CAD接口讀入。分析了一種AC軸五軸機床的零部件的裝配和約束關(guān)系,裝配機床各個零部件構(gòu)成虛擬機床仿真模型。分析了該機床的運動鏈,采用基于時間分割的線性插補算法計算出每個插補周期內(nèi)機床每個軸的運動量,從而實現(xiàn)機床的運動仿真。
　　3.研究了將工件和刀具離散為Dexel結(jié)構(gòu)的方法。描述了基于STL模型Dexel模型的構(gòu)建方法及Dexel數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)。提出了基于刀具投影包