面向虚拟制造的铣加工仿真技术研究
发布时间：2020-07-18 18:27
【摘要】： 虚拟加工过程仿真是虚拟制造的底层关键技术，是虚拟制造体系的重要组成部分。虚拟加工过程仿真要求一个具备一定沉浸感的三维可视化虚拟加工环境，该环境能够对产品加工提供全方位的、集成的仿真分析，以对工艺参数的合理性、产品的加工质量等做出评价。本文研究的主要内容是建立一个面向虚拟加工的数控铣加工环境，该虚拟加工环境能够对数控铣加工进行动态仿真。 本文首先简单介绍了虚拟制造的相关概念及技术，及其在国内外的发展状况；然后详细分析了虚拟加工过程仿真现有的几种几何建模方法，并对这些建模方法进行了比较研究，在此基础上提出了本文所采用的基于三角面片的几何建模法，该方法综合了其他几何建模法的优点于一身，数据结构简单，易于修改，而且实用性好。在本文的研究过程中，采用Windows XP作为仿真应用软件开发平台，使用Visual C++6.0编程工具，运用OpenGL图形技术，实现了基于三角面片的几何建模法，建立了虚拟铣加工仿真环境。论文重点研究了NC代码编译器的实现、图形模块的建立以及加工控制模块的设计等。该系统具有界面友好、操作简单，能够对NC代码进行编译和加工仿真。最后，对本课题的研究内容进行了总结和展望。
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP391.9;TH164
【图文】：
图3.4立方体分解图3.4所示，当分割后后的立方体越来越小时，就逐步接近用空间点的集合来表示实体了。至此，完成了一个实体的八叉树表示。图3.5是用八叉树表示实体的简单示例:图中，方形表示具有子结点的结点，白块表示“空”，黑块表示“满”图3.5八叉树表示法采用八叉树法表示有很多优点:①可提高数控实体模型几何描述的精确性和布尔运算的快速性;②可以用统一简单的单元来表示任意形状的实体，数据结构简单划一;③易于实现实体间的集合运算，如并、交、差等;④易于检查实体之间是否有碰撞，计算出两个实体之间的最小距离也不困难;⑤由于各单元在数据结构中总是按顺序排放的，所以也易于实现消隐及显示输出。但在仿真中，用八叉树表示的空间物体也存在着以下缺陷:一是八叉树结构所需存储量大;二是计算机的运算量大了;三是它只是空间实体的近似表示，如果将它转换成精确的边界表示是非常困难的
编辑器对程序界面上的菜单、对话框进行必要的修改。(2)库链接设置。在visuale++目录下 \Projeet\settings\link中添加opengl32.lib，glu32.lib和glaux.lib三个OpenGL库添加到工程中，如图4.1所示。此外，在eGLopenGLview类的头文件中添加#include<GL/gl.h>;#inelude<GL/glu.h>:#inelude<GL/glaux.h>。(3)openoL的必要设置。在CGLopenGLView类中的选择preCreatewindow，设置窗口类型。刀一个 openGL窗口必须要具有的风格cs.style}=WS_CLIPSIBLINGS!WS_CLIPCHILDR卫N;//多文档窗口的风格es.IPszClass=A丘 RegisterwndClass(CS_OWNDC1CS卫REDRAW}CS少双DRAW);该设置使窗口具有ws_CuPSIBLING和ws_CLIPCHILDREN窗口风格，保证成功的设置像素格式。(4)图形描述表的建立。在VisualC十十中，WindowS的图形设备接口(GDI)对象通过句柄 De(Devieeeontext)来绘图，而OpenGL则需要绘制环境RC(RenderingGontext)。每个GDI命令需要传给它一个DC，OpenGL则是用当前绘制环境，一旦36
图4.8词法分析程序伪代码加载测试NC代码(在该测试NC代码中预先加入了一个非法字符“&”)，进行编译检查，程序编译结果如图4.9所示，编译程序检测出“&”为非法字符。图4.9词法检查示例
本文编号：2761265
【学位授予单位】：南京理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2007
【分类号】：TP391.9;TH164
【图文】：
图3.4立方体分解图3.4所示，当分割后后的立方体越来越小时，就逐步接近用空间点的集合来表示实体了。至此，完成了一个实体的八叉树表示。图3.5是用八叉树表示实体的简单示例:图中，方形表示具有子结点的结点，白块表示“空”，黑块表示“满”图3.5八叉树表示法采用八叉树法表示有很多优点:①可提高数控实体模型几何描述的精确性和布尔运算的快速性;②可以用统一简单的单元来表示任意形状的实体，数据结构简单划一;③易于实现实体间的集合运算，如并、交、差等;④易于检查实体之间是否有碰撞，计算出两个实体之间的最小距离也不困难;⑤由于各单元在数据结构中总是按顺序排放的，所以也易于实现消隐及显示输出。但在仿真中，用八叉树表示的空间物体也存在着以下缺陷:一是八叉树结构所需存储量大;二是计算机的运算量大了;三是它只是空间实体的近似表示，如果将它转换成精确的边界表示是非常困难的
编辑器对程序界面上的菜单、对话框进行必要的修改。(2)库链接设置。在visuale++目录下 \Projeet\settings\link中添加opengl32.lib，glu32.lib和glaux.lib三个OpenGL库添加到工程中，如图4.1所示。此外，在eGLopenGLview类的头文件中添加#include<GL/gl.h>;#inelude<GL/glu.h>:#inelude<GL/glaux.h>。(3)openoL的必要设置。在CGLopenGLView类中的选择preCreatewindow，设置窗口类型。刀一个 openGL窗口必须要具有的风格cs.style}=WS_CLIPSIBLINGS!WS_CLIPCHILDR卫N;//多文档窗口的风格es.IPszClass=A丘 RegisterwndClass(CS_OWNDC1CS卫REDRAW}CS少双DRAW);该设置使窗口具有ws_CuPSIBLING和ws_CLIPCHILDREN窗口风格，保证成功的设置像素格式。(4)图形描述表的建立。在VisualC十十中，WindowS的图形设备接口(GDI)对象通过句柄 De(Devieeeontext)来绘图，而OpenGL则需要绘制环境RC(RenderingGontext)。每个GDI命令需要传给它一个DC，OpenGL则是用当前绘制环境，一旦36
图4.8词法分析程序伪代码加载测试NC代码(在该测试NC代码中预先加入了一个非法字符“&”)，进行编译检查，程序编译结果如图4.9所示，编译程序检测出“&”为非法字符。图4.9词法检查示例
【引证文献】
相关硕士学位论文 前3条
1 丁建;基于四叉树阵列的三轴铣削仿真几何建模方法研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
2 杜云汉;基于虚拟制造的焊接工艺计算机仿真技术研究[D];南京理工大学;2010年
3 赵德金;基于虚拟制造的金属板材成型加工仿真技术研究[D];南京理工大学;2012年
本文编号：2761265
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