论文题目: 数控仿真系统NC功能仿真及碰撞干涉检验算法研究
论文类型: 硕士论文
论文专业: 机械电子工程
作者: 龙春国
导师: 史耀耀
关键词: 数控仿真系统,实时仿真,八叉树单球组合模型,碰撞干涉检验
文献来源: 西北工业大学
发表年度: 2005
论文摘要: 虚拟数控技术是20世纪90年代中后期随着虚拟制造技术的发展而提出的一个新的研究领域,它是虚拟制造的支撑技术之一。虚拟数控技术所具有的巨大经济效益及广阔的应用前景,使其正日益成为国内外研究的热点之一。 本论文研究主要内容是在基于OpenGL和VC++6.0的三维机床实体模型和运动模型已经建立的基础上,依照本论文提出的实时仿真技术,对数控仿真系统内部虚拟NC模块所包含的功能进行仿真,以及对数控仿真系统碰撞干涉检验的理论与实现方法进行研究。 NC功能仿真着重讨论数控仿真系统内部虚拟NC模块所包含的系统坐标系设定、线性插补、主轴转速调节、进给速度调节、快速进给倍率修调、系统参数与状态的动态跟踪与显示以及机床软件控制面板中包含的调节和控制功能的实现问题。NC功能仿真是从简单运动仿真向复杂的、严格按照NC指定的运动关系进行运动仿真的完善过程。 在数控仿真系统碰撞和干涉检验部分,提出了基于规则实体表面网格化遍历的八叉树单球组合模型,并主要以刀具与工件的碰撞干涉模型为例,讨论了该模型的实现方法。八叉树单球组合模型应用于本文讨论的数控仿真系统中,实现了碰撞干涉的快速检测,满足了数控仿真系统的“实时性”要求。
论文目录:
摘要
ABSTRACT
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致谢
目录
第一章 绪论
§1．1 虚拟制造的发展
§1．2 数控仿真系统提出及研究内容
§1．3 数控仿真系统的应用及研究现状
§1．4 课题研究的意义
§1．5 本文内容及章节安排
第二章 基于OpenGL和VC++的数控仿真系统开发环境
§2．1 OpenGL三维图形开发环境
§2．2 OpenGL在Windows下的运行机制
§2．3 OpenGL的功能简述
§2．4 OpenGL函数库
§2．5 VC++6.0环境下基于OpenGL的编程步骤
第三章 五轴联动数控仿真系统总体框架设计
§3．1 数控仿真系统总体结构
§3．2 数控仿真系统对象类
§3．2．1 数控仿真系统对象类的划分
§3．2．2 数控仿真系统对象类的层次及对象类之间的相互关系
§3．3 数控仿真系统仿真环境介绍
第四章 虚拟控制面板的设计与功能链接
§4．1 人机交互界面与虚拟控制面板
§4．2 虚拟控制面板控件分类与功能概述
§4．3 虚拟控制面板控件设计
§4．3．1 点动按钮的面向对象设计
§4．3．2 圆形滚动控件的模块化设计
§4．4 虚拟控制面板与仿真系统的功能链接
第五章 数控仿真系统NC功能仿真
§5．1 NC功能仿真的背景、含义及主要研究内容
§5．2 系统坐标系设定与基本的运动关系转换
§5．2．1 仿真系统坐标系设定
§5．2．2 基本的运动关系转换
§5．3 基于时间分割实时线性插补算法
§5．3．1 实时仿真技术
§5．3．2 基于时间分割的实时线性插补算法实现
§5．3．3 拟合任意空间曲线的插补算法
§5．4 系统参数与状态的动态跟踪与显示
§5．4．1 MFC多线程编程
§5．4．2 系统参数与状态的动态跟踪与显示的程序实现方法
第六章 数控仿真系统碰撞干涉实时检验算法的实现
§6．1 仿真系统碰撞干涉检验方法分类
§6．2 基于规则实体表面网格化遍历的八叉树单球组合模型
§6．2．1 碰撞干涉检验实时仿真
§6．2．2 八叉树单球组合模型的提出背景
§6．3 单球组合模型中工件实体的构造与存储
§6．3．1 单球组合模型中工件实体的构造
§6．3．2 工件实体的存储方式
§6．4 碰撞干涉检验过程中的齐次坐标空间变换
§6．4．1 齐次坐标空间变换
§6．4．2 刀具实体与工件实体运动空间转换
§6．5 八叉树数据结构的存储和递归遍历算法
§6．5．1 八叉树存储的孩子链表表示法
§6．5．2 八叉树转换为二叉树的算法实现
§6．6 单球组合模型算法的实现步骤
第七章 结束语
§7．1 研究结论
§7．2 进一步的研究工作
§7．3 体会
参考文献
发布时间: 2005-06-27
参考文献
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