基于OpenGL的虚拟数控车床加工仿真系统研究

摘要

本文对虚拟数控车床加工仿真进行研究。在分析虚拟数控机床系统结构的基础上,采用面向对象的设计方法,以VisualC++6.0为平台,研究开发了基于OpenGL交互控制的虚拟数控车床加工仿真系统,实现了在不同转速、进给速度、NC代码等条件下数控车床切削过程的动态仿真。
　　 本文采用了OpenGL技术,利用它提供的功能强大的三维图形编辑功能,结合面向对象的建模方法,建立了三维加工仿真环境。通过使用MFC创建了三维仿真系统框架和友好的人机交互界面以实现交互控制；创建了刀具库以适应不同零件的加工需求；设计了NC代码翻译模块以驱动车床动作；通过使用OpenGL绘图函数的建模方法,更利于仿真系统的底层开发；设计了毛坯的细化方法和巧妙的切削算法,减少了后台计算量,提高了系统运行速度,实现了加工过程的实时动态仿真。同时,在加工仿真过程中,利用OpenGL的双缓存技术,加速了图形的显示,避免了画面的闪烁,使加工过程动画更具连续性,工件的加工成形过程更具实时性。
　　 系统运行测试表明:系统具有良好的实时性、交互性、可扩展性以及三维图形显示能力,能够有效地验证程序的正确性,有助于减少试切法检查引起的低效高耗,提高数控设备的生产效率。