浅议基于OpenInventor数控铣削加工仿真关键技术

更新时间:2023-12-17 作者:用户投稿原创标记本站原创
摘要:随着计算机技术的快速进展,数控仿真技术在数控系统中占据着越来越重要的地位,传统的二维动画方式已被三维真实感加工的仿真方式所替代。但现有的仿真系统普遍有着着仿真速度较慢、显示渲染效果较差的不足。由此,提升数控加工仿真的实时性,改善显示效果,在论述和实际方面均有重要作用。本论文以超重型数控铣镗床为例进行探讨,建立了虚拟加工仿真环境,并开发了数控铣削加工仿真原型系统。论文主要内容如下:(1)系统探讨了国内外数控铣削加工仿真技术论述,浅析了机床特点和常用建模策略,借助Unigraphics NX软件,完成了数控铣镗床部件及刀具的几何建模;针对常用工件建模策略有着的顶点索引复杂、受像素限制等缺点,提出了基于四边形网格的工件毛坯建模策略;基于以单一到复杂、以部分到整体的节点顺次编程思想,实现了机床的三轴联动,建立了虚拟数控铣削加工仿真环境。(2)在虚拟加工历程中,针对传统加工仿真算法普遍有着的几何运算复杂、函数多次调用、方程重复迭代等缺点,基于时间分割法基本原理,提出了一种以单位步进角作为中间变量的改善的圆弧仿真算法;采取刀具包围盒确定被切削离散点,并结合局部刷新及双缓存技术,提升仿真速度,通过实例验证了仿真算法的实时性。(3)以Windows XP为操作平台,以Open Inventor和Visual C++.NET为工具,完成了输入模块、数控代码剖析模块、三维加工仿真模块以及输出模块的设计,开发了数控铣削加工仿真原型系统,可实现刀具坐标输出流显示、加工历程截屏、图像缩放、模型输出和刀具路径坐标输出等功能,为加工后工件与设计工件的比对奠定了基础。关键词:数控论文仿真论文铣削加工论文几何建模论文算法论文四边形网格论文
本论文由www.808so.com摘要4-5
Abstract5-9
第1章 绪论9-16
1.1 数控仿真技术概述9-12
1.1.1 数控仿真技术的概念及特点9-10
1.1.2 数控加工仿真技术的探讨作用10-11
1.1.3 数控铣削加工仿真的探讨内涵11-12
1.2 数控加工仿真技术国内外探讨近况12-14
1.2.1 国外探讨近况12-13
1.2.2 国内探讨近况13-14
1.3 课题探讨背景及作用14-15
1.3.1 课题来源14
1.3.2 课题探讨作用14-15
1.4 课题探讨策略及内容15-16
第2章 加工仿真环境建模16-33
2.1 仿真系统的开发平台16-17
2.1.1 Open Inventor介绍16-17
2.1.2 Visual C++.NET2003介绍17
2.2 常见几何建模策略17-21
2.2.1 线框建模18-19
2.2.2 表面建模19
2.2.3 实体建模19-21
2.3 数控铣削加工仿真环境建模21-28
2.3.1 机床和刀具的几何建模21-24
2.3.2 工件毛坯几何建模24-28
2.4 加工仿真环境行为建模28-32
2.4.1 场景及节点28-29
2.4.2 机床三轴联动的实现29-32
2.5 本章小结32-33
第3章 数控铣削加工仿真算法33-51
3.1 常用插补算法33-35
3.1.1 逐点比较法33-34
3.1.2 时间分割法34-35
3.2 直线仿真算法35-38
3.3 圆弧仿真算法38-43
3.3.1 四象限圆弧仿真算法38-39
3.3.2 改善的圆弧仿真算法39-43
3.4 刀具轨迹包围盒43-45
3.4.1 刀具包围盒概念43
3.4.2 刀具包围盒确定离散点43-45
3.5 实时动态显示45-47
3.5.1 双缓存技术46
3.5.2 局部刷新技术46-47
3.6 算法实时性验证47-50
3.6.1 直线加工实例47-48
3.6.2 圆弧加工实例48-50
3.7 本章小结50-51
第4章 数控铣削加工仿真原型系统开发51-65
4.1 系统的开发环境51
4.2 系统的总体设计案例51-58
4.2.1 工件定义52-53
4.2.2 NC 代码剖析53-54
4.2.3 三维仿真54
4.2.4 加工后工件几何模型输出54-55
4.2.5 刀具路径坐标的输出55-56
4.2.6 其他功能介绍56-58
4.3 系统运转及实例测试58-64
4.3.1 系统运转步骤58-59
4.3.2 综合实例测试59-64
4.4 本章小结64-65
结论65-66
参考文献66-69
攻读硕士学位期间承担的科研项目与主要成果69-70
致谢70-71
作者介绍71
床部件及刀具的几何建模;针对常用工件建模策略有着的顶点索引复杂、受像素限制等缺点,提出了基于四边形网格的工件毛坯建模策略;基于以单一到复杂、以部分到整体的节点顺次编程思想,实现了机床的三轴联动,建立了虚拟数控铣削加工仿真环境。(2)在虚拟加工历程中,针对传统加工仿真算法普遍有着的几何运算复杂、函数多次调用、方 WWw.808so.com 808论文查重

点赞:4918 浏览:12284