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基于OpenGLES的嵌入式数控三维图形仿真系统的设计与实现

发布时间:2019-04-26 07:41
【摘要】:数控加工是CAD/CAM技术中的重要环节之一,随着现代化制造业中加工零件的不断复杂化和数控技术本身的不断提高,数控加工程序的复杂程度不断提高,因此对数控加工代码的正确性进行验证的必要性也越来越高。数控加工三维图形仿真是一种使用具有立体感的三维图形来对实际加工过程进行仿真的技术,是目前验证数控加工程序的正确性的有效手段之一,对缩短工业产品的研发周期和降低研发成本有重要的现实意义。本文设计并实现的三维图形仿真系统除了可以对数控加工程序的正确性进行验证,同时还可用于教学培训等领域,降低学习数控加工的成本。在经济型的嵌入式数控系统上实现三维图形仿真,实现了功能的增强和用途的拓展,可以有效的提高该产品在市场上的竞争力,具有较高的经济价值。 作者在充分分析和研究了现有各种数控图形仿真技术的基础上,针对嵌入式系统的特性进行一定的优化,从而设计并实现了一种高效率的图形仿真算法,并将其应用于实际产品上。本文的主要工作具体体现在下述几个方面: (1)在现有研究成果的基础上,根据图形仿真系统的具体功能需求进行了方案设计,以基于ARM Cortex-A8微处理器作为核心运算平台,并在WindowsCE6.0嵌入式系统上采用OpenGL ES图形接口进行程序设计。 (2)通过对现有的计算机图形学中的三维几何建模技术的学习和研究,结合嵌入式系统的特点,设计出适合车削和铣削两种常见数控加工方式的图形仿真算法。 (3)设计出仿真模块的具体工作流程,实现了仿真功能,并将其应用于X公司的XX经济型数控系统上,通过实际应用和测试,对本文的设计方案进行了验证。
[Abstract]:NC machining is one of the important links in CAD/CAM technology. With the continuous complication of machining parts in modern manufacturing industry and the continuous improvement of NC technology itself, the complexity of NC machining programs is constantly increasing. Therefore, it is more and more necessary to verify the correctness of NC machining code. Three-dimensional graphics simulation of NC machining is one of the effective methods to verify the correctness of NC machining program, which uses three-dimensional graphics to simulate the actual machining process. It is of great practical significance to shorten the R & D cycle and reduce the R & D cost of industrial products. The three-dimensional graphics simulation system designed and implemented in this paper can not only verify the correctness of NC machining program, but also be used in teaching and training, so as to reduce the cost of learning NC machining. The three-dimensional graphics simulation is realized on the economical embedded numerical control system, which can enhance the function and expand the use of the product. It can effectively improve the competitiveness of the product in the market, and has high economic value. On the basis of analyzing and studying all kinds of numerical control graphic simulation technology, the author optimizes the characteristics of embedded system, and then designs and realizes a kind of high efficiency graphic simulation algorithm. And apply it to the actual product. The main work of this paper is embodied in the following aspects: (1) on the basis of the existing research results, the scheme is designed according to the specific functional requirements of the graphic simulation system. Based on the ARM Cortex-A8 microprocessor as the core computing platform, and on the embedded WindowsCE6.0 system, the OpenGL ES graphic interface is used to design the program. (2) through the study and research of the three-dimensional geometry modeling technology in computer graphics, combined with the characteristics of embedded system, the graphic simulation algorithm suitable for two kinds of common NC machining methods, turning and milling, is designed. (3) the concrete work flow of the simulation module is designed, and the simulation function is realized. It is applied to the XX economical numerical control system of X Company, and the design scheme of this paper is verified by practical application and test.
【学位授予单位】:上海交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2012
【分类号】:TP368.1;TP391.41

【参考文献】

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本文编号:2465875

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