异型螺杆等离子喷涂软仿型的三维仿真系统研究

论文摘要

本文提出以软仿型方法实现陶瓷螺杆等离子喷涂，该方法以螺杆螺距为仿型参数，实现数控位移，以软仿型方式实现螺杆表面喷涂。文中探讨了该方法的工艺原理和实现技术途径，研究表明结果有助于提高陶瓷螺杆的喷涂效率。文中论述了仿真加工程序的译码原理以及仿真软件的结构特点，在此基础上，本课题采用Visual C++环境中运用计算机编译原理和面向对象技术来开发了一个简单、有效的喷涂仿真系统。该系统实现了数控喷涂过程的计算机仿真，可检测喷涂过程的可控性；使试喷次数减少和提高生产效率提高；作为一种开放式、可视化的三维仿真系统，该系统具有可扩展性而用于在其它数控加工过程仿真。本论文采用NC代码重要特征实现具有通用性较强的NC代码翻译；为了提高图形显示质量，本文探讨了喷涂过程中的三维图形动画显示问题，即研究了工件和喷枪模型的实感图形显示算法；并在C++和OpenGL软件环境下实现了典型异型螺杆工件的喷涂仿真，达到了理想效果。为了分析喷枪位移误差，采用包络面仿真算法，研究了喷枪安装高度误差对螺杆喷涂加工精度的影响，提出了误差相位补偿和相位补偿角度的概念，使相位补偿后的法向误差可用来作为分析喷枪安装高度对喷涂精度影响的依据。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 课题提出的意义
• 1.2 现代表面工程与热喷涂技术的研究进展
• 1.2.1 热喷涂技术及其发展
• 1.2.2 等离子喷涂基本原理及应用
• 1.3 加工仿真简介
• 1.3.1 加工仿真的发展现状
• 1.3.2 加工仿真存在的问题
• 1.4 主要研究内容
• 第二章 基于仿真系统的螺杆CAD参数化
• 2.1 开发指导思想
• 2.2 仿真软件模型
• 2.2.1 仿真模型的选取
• 2.2.2 语言的选择
• 2.2.3 平台的选择
• 2.3 解决方案
• 2.3.1 COM规范
• 2.3.2 开发流程及其用Visual C++6.0开发COM应用程序的步骤
• 2.4 应用实例
• 2.5 本章小结
• 第三章 喷涂过程的软仿型方案设计
• 3.1 设计要求
• 3.2 几种可行方案的设计和比较
• 3.2.1 仿真系统的设计
• 3.2.2 方案比较与总体方案确定
• 3.3 系统开发工具介绍
• 3.3.1 OpenGL功能
• 3.3.2 OpenGL的基本原理
• 3.3.3 坐标变换
• 3.3.4 OpenGL在三维可视化设计中的应用
• 3.4 用户接口界面模块
• 3.5 喷涂过程的软仿型的实现技术
• 3.5.1 编译技术概述
• 3.5.2 词法分析原理与实现
• 3.5.3 语法分析原理与实现
• 3.5.4 程序解释与插补运算
• 3.6 系统定制原理与实现
• 3.6.1 系统定制原理及数据管理模式
• 3.6.2 系统定制的实现过程
• 3.7 本章小结
• 第四章 喷涂过程动态仿真
• 4.1 运动仿真
• 4.1.1 仿真动画技术的研究
• 4.1.2 螺杆喷涂的加工仿真
• 4.2 喷涂动态仿真的实例
• 4.3 本章小结
• 第五章 误差分析
• 5.1 喷枪安装高度的误差因素
• 5.2 喷枪安装高度变化引起的加工误差分析
• 5.3 本章小结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 全文总结
• 6.2 展望
• 致谢
• 参考文献