基于OpenGL的数控车床加工仿真系统研究与分析

摘要

虚拟数控技术是20世纪90年代中后期随着虚拟制造技术的发展而提出的一个新的研究领域，它是虚拟制造的支撑技术之一。虚拟数控技术所具有的巨大经济效益及广阔的应用前景，使其正日益成为国内外研究的热点之一。 本文是在OpenGL(即：OpenGraphicsLibrary)的基础上，在WindowsXPProfessional的系统环境下，以VisualC++6.0为开发工具，建立了三维车削仿真系统模型，实现了车削系统对NC代码识别验证及在加工时碰撞检验，并对数控车削物理仿真的切削力做了探讨。

目录

文摘

英文文摘

声明

第一章绪论

1.1虚拟制造技术的概念及其发展状况

1.1.1虚拟制造技术的概念

1.1.2虚拟制造技术的发展现状

1.2论文研究的意义

1.3论文研究的主要内容

第二章系统开发的关键技术

2.1 OpenGL概述

2.2 OpenGL工作方式

2.3 OpenGL功能描述

2.4 OpenGL绘制过程

2.5 VC环境下OpenGL的编程步骤

第三章 数控车床加工仿真系统总体设计

3.1数控车床的系统设计

3.1.1系统总体设计的基本原则

3.1.2系统设计的内容

3.2系统的需求和功能描述

3.2.1系统的需求规定

3.2.2系统的功能描述

3.3数控加工仿真总体结构设计

3.4数控仿真系统图形界面设计

第四章虚拟数控车床静态建模

4.1常用的实体建模方法

4.1.1边界表示法

4.1.2扫描表示法

4.1.3构造实体几何法

4.1.4八叉树表示法

4.2基于OpenGL的车床模型建立

4.2.1仿真系统建模环境的设置

4.2.2绘制各部分模型

4.2.3虚拟车床的组装

第五章数控加工仿真功能的实现

5.1数控代码识别预处理模块设计

5.1.1数控代码的预处理

5.1.2数控代码识别模块设计

5.1.3数控代码常见错误分析

5.1.4数控代码识别过程中常见错误检查

5.2车削过程的仿真

5.2.1车削刀具的运动形成

5.2.2仿真过程的布尔运算的概念

5.2.3关于多边形边的方向描述

5.2.4多边形重叠性的检验

5.2.5布尔运算的规则

5.2.6算法步骤

5.2.7仿真加工布尔实体的生成

第六章车削过程的碰撞检测及切削力的探讨

6.1碰撞检验的意义

6.2碰撞检测的现状

6.3碰撞检测的主要算法

6.3.1基于时间连续检测法

6.3.2基于扫描求交法

6.3.3基于固定时间段长度的检测法

6.4车削碰撞仿真

6.5数控仿真系统中切削力的研究

6.5.1金属切削时，切削力的来源及分解

6.5.2切削力经验公式

第七章总结与展望

7.1全文总结

7.2展望

参考文献

致谢

攻读硕士学位期间发表的学术论文和参加科研情况