VRMT-4数控加工仿真系统的关键技术研究与开发

摘要

随着市场需求的变化及信息技术的发展,将信息技术应用于制造业是现代制造业发展的必由之路.虚拟制造及计算机仿真的出现正好满足了现代制造企业的需要.针对机械加工行业的发展现状,作者以数控加工中心为仿真对象,设计开发了一个基于第三方图形显示平台的数控加工仿真系统.该系统通过VC++与UG/OPEN API的联合开发,实现了NC代码的仿真及加工过程中刀具与机床附加零部件及工件的碰撞与干涉检查.该系统具备NC代码检查、翻译功能,能生成无干涉刀具轨迹,能进行加工过程中刀头与机床附加零部件的碰撞检查.论文重点研究了虚拟制造环境的装配建模技术,分析了装配误差的产生及校正方法,解决了采用直接实体造型法显示速度慢,实时性差的问题,具有较强的实用性.

目录

文摘

英文文摘

第一章绪论

1.1虚拟制造技术的产生背景及发展现状

1.1.1虚拟制造技术的产生背景

1.1.2虚拟制造技术的研究现状

1.2论文选题的意义

1.3本文的研究目标和内容

1.3.1研究目标

1.3.2研究内容

1.4论文的组织结构

1.5本章小结

第二章VRMT-4数控加工仿真系统概述

2.1 VRMT-4数控加工仿真系统模型

2.1.1基于NC代码的数控加工仿真系统工作流程

2.1.2系统的功能模块划分

2.2 VRMT-4数控加工仿真系统组成模块介绍

2.2.1数控程序预处理模块

2.2.2干涉碰撞检查模块

2.2.3仿真图形的三维真实感图形显示模块

2.3仿真系统软件实现的总体构想

2.4软件开发环境的选择和开发方法介绍

2.4.1 UG/OPEN API界面程序的运行原理

2.4.2 UG/OPEN API下MFC应用的实现方法

2.5本章小结

第三章数控程序预处理模块的实现技术

3.1数控程序的录入和信息提取

3.2数控程序检查模块的实现

3.2.1词法检查的内容及实现

3.2.2语法检查的内容及实现

3.3数控程序的翻译

3.4本章小结

第四章干涉检查算法的实现及干涉量的计算

4.1曲面的离散及干涉问题的处理

4.1.1初始CC点的获得

4.1.2干涉检验及处理步骤

4.1.3凸干涉的检验和处理

4.2相关性检测及干涉量计算

4.2.1相关性检测

4.2.2干涉判断及干涉量计算

4.3算法的具体实现

4.4本章小结

第五章虚拟建模及仿真图形显示的实现

5.1虚拟制造环境的总体构成

5.2三维CAD建模和标准件库的建立

5.2.1三维CAD建模

5.2.2标准件库的建立

5.3装配模型树的创建及虚拟装配

5.3.1装配系统空间表示

5.3.2几何尺寸约束条件的施加

5.3.3配合关系的创建

5.3.4装配信息的获取

5.3.5装配影响加工误差的分析

5.4加工过程中的碰撞检查

5.4.1碰撞检查问题描述

5.4.2碰撞检查算法的选择及实现

5.5仿真动画的实现

5.5.1几种图形动态显示的实现方法

5.5.2仿真图形的动画显示

5.6本章小结

第六章系统运行实例

6.1数控加工程序

6.2仿真系统运行实例

6.3本章小结

第七章总结与展望

7.1论文总结

7.2需要进一步完善的工作

致谢

参考文献