数控系统三维仿真技术研究及应用

论文摘要

随着计算机图形技术的发展,现代制造和加工工业中广泛的应用CAD/CAM/CNC技术来加速产品的设计生产周期,三维仿真技术在其中扮演了很重要的角色。三维仿真技术可以在设计、生产、检验等环节给予用户极大的帮助,用户可以更直观的观察他们的设计,同样,用户可以在三维仿真系统的帮助下模拟运行工作过程,并在任意维度上观察它们的工作步骤。本文结合国内外相关技术的研究现状,探讨了数控系统三维线框仿真的方法,将仿真的过程分解为NC代码的编译和三维图形绘制两个主要部分。以此为基础本文深入研究了编译程序的一般构造方法,论述了NC代码词法分析器、语法分析器等的构造方法以及编译流程。之后本文介绍了OpenGL这种通用图形API以及它的编程规则和方法,以及在VC++中使用这种图形API的方法。本文讨论了OpenGL中基本图元的绘制方法和计算公式,并在此基础之上编写三维空间中各图元的绘制程序。为仿真程序所需,本文讨论了动态图元的绘制技术,以及所需的计算公式,并给出了编程所需的流程。最后编写和调试了一个基于OpenGL的NC代码三维仿真程序。本程序开发工具采用VC++.Net,并且基于OpenGL2.0规范。并作为我们所开发的PDM系统的一部分。该系统在中国电子科技集团公司某研究所和安徽省数字化重点实验室制造车间得到了良好的应用

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 致谢
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 数控机床及计算机仿真技术
• 1.2.1 数控机床及数控编程的发展
• 1.2.2 计算机仿真技术
• 1.3 计算机图形学
• 1.4 课题来源及研究任务
• 1.4.1 课题来源
• 1.4.2 研究任务
• 第二章 数控系统仿真技术
• 2.1 数控系统仿真的基本原理
• 2.2 数控代码仿真方法
• 2.3 数控代码仿真所用到的工具介绍
• 2.4 本章小结
• 第三章 数控代码编译技术
• 3.1 NC代码的特点
• 3.2 NC代码的编译
• 3.3 NC代码的词法分析器构造
• 3.4 语法分析
• 3.5 编译程序的结构
• 3.6 本章小结
• 第四章 基于OpenGL的数控动态3D仿真
• 4.1 OpenGL的基本介绍
• 4.2 OpenGL的使用
• 4.3 使用OpenGL对NC代码进行仿真
• 4.4 图形的绘制
• 4.5 仿真结果的演示
• 4.6 本章小结
• 第五章 仿真程序的应用
• 5.1 仿真程序在 DNC系统中的应用
• 5.1.1 基于 PDM的网络 DNC系统
• 5.1.2 基于 PDM的网络 DNC系统的设计
• 5.1.3 仿真程序在系统中的应用
• 5.2 仿真程序的其他应用
• 5.2.1 作为其他程序的组件
• 5.2.2 部分类的重用
• 5.3 本章总结
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士学位期间发表的论文