基于OpenGL的轴向振动钻削仿真技术的研究

摘要

振动切削是一种切削加工新技术，它涉及到材料科学、金属切削学、工程力学、机械振动学和精密加工工程学等多个学术领域。振动钻削是振动切削技术的一个分支，特别适合于微小孔与难材料的加工，其理论与实验研究备受国内外机械工程专家和学者们的广泛关注，迄今为止，有关轴向振动钻削的研究还存在一些不足和缺陷，其理论发展也不够完善，这在不同程度上影响和制约了轴向振动钻削技术的发展与应用。到目前为止，Pro/E、UG等大型通用建模软件也只能近似模拟普通钻削过程，还没有模拟轴向振动钻削加工的专业仿真软件。 本文在振动钻削加工技术国内外研究发展进行系统概述和分析的基础上，对轴向振动钻削仿真方面进行了大量研究，提出了轴向振动钻削仿真系统的总体结构，详细论述了轴向振动钻削仿真的关键技术及实现方法。该系统采用Pro/E对钻头部件进行几何建模，然后利用OpenGL和VC++将3ds文件导入仿真环境．用重画技术和动态双缓冲技术对动态物体进行行为建模，利用CSG布尔减运算，实时模拟工件材料的去除加工过程，从而模拟整个轴向振动钻削过程。本仿真系统弥补了大型通用仿真软件的缺陷，同时又可以获得含有自主知识产权的软件。为改善麻花钻头的性能和提高钻削效率，提供了一定的理论基础；也可以帮助相关研究人员深入了解轴向振动钻削过程。尽管初步分析已显示出轴向振动钻削技术的良好工艺效果，但要将其应用于实际生产，还需要进行大量的实验研究，以进一步优化工艺参数和获得更好的加工效果。

目录

文摘

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第一章 绪论

1.1 孔加工技术简介

1.2 振动钻削概述

1.2.1 振动钻削的分类

1.3 振动钻削的国内外研究状况

1.5 本论文的研究内容和研究意义

第二章 振动钻削理论基础

2.1 振动钻削一般分析

2.2 轴向振动钻削的运动学方程

2.3 轴向振动钻削的参数优化

2.4 本章小结

第三章 OpenGL与Windows图形接口设置方法

3.1 OpenGL介绍

3.1.1 OpenGL和DirectX

3.1.2 OpenGL优点

3.1.3 OpenGL函数库

3.1.4 OpenGL功能

3.1.5 OpenGL工作方式

3.2 基于VC6.0的OpenGL与Windows图形接口设置方法的实现

3.2.1 Windows对OpenGL的支持

3.2.2 用VC6.0调用OpenGL作图的步骤

3.2.3 在VC6.0内设置OpenGL和Windows图形接口的实现

3.3 仿真系统使用的数据文件-3DS

第四章 轴向振动钻削仿真系统的实现

4.1 产品造型与设计技术

4.1.1 实体造型的方法

4.1.2 构造实体几何法

4.1.3 扫描法

4.1.4 边界表示法

4.1.5 CSG与B-Rep混合造型法

4.1.6 分割表示法

4.2 计算机仿真技术简介

4.2.1 基本概念

4.2.2 计算机仿真的一般过程

4.2.3 仿真技术的应用

4.3 仿真系统总体结构

4.3.1 工件模型的建立

4.3.2 切削体变形仿真

4.3.3 辅助切削过程仿真

4.3.4 系统主要使用的C++类如下：

4.3.5 仿真系统的实现

4.4 本章小结

结论与展望

参考文献

致 谢

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