發(fā)布時間：2020-07-23 05:06

【摘要】： 機械加工仿真(machining simulation),實際上是在虛擬數(shù)字化制造的過程中,在無實際真實制造系統(tǒng)參與的情況下,對產(chǎn)品加工過程進行的預(yù)演。技術(shù)人員在產(chǎn)品開發(fā)過程中可以提前發(fā)現(xiàn)問題,及時的進行信息收集和分析有力地降低由于前期設(shè)計缺陷給后期實際制造過程中帶來的臨時調(diào)整,有效的縮短開發(fā)周期,降低生產(chǎn)成本、充分優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計,提高產(chǎn)品質(zhì)量。 幾何仿真只對機械加工的幾何建模、刀具進給、機床相關(guān)部件移動及零件成型進行分析。參數(shù)化離散模型主要采用求交法對離散單元的參數(shù)進行控制,從而實現(xiàn)工件幾何形狀的顯示。這種方法形象直觀,易于理解與實現(xiàn)。 本文對機械加工仿真中的幾個關(guān)鍵技術(shù)進行了初步的研究,利用OpenGL圖形庫,運用參數(shù)化離散建模法構(gòu)造了車削與銑削環(huán)境下的工件模型,并以外圓面車削和曲面銑削為實例,實現(xiàn)了加工過程中材料去除的模擬。 分析了離散模型在不同工況下誤差的形成原理與分布,運用面片擬合的方法近似表示工件表面,可以在較低離散度的情況下獲得滿意的模型精度,有效緩解了仿真效果與運算速度之間的沖突。
【學位授予單位】：華中科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2009
【分類號】：TH16;TP391.9
【圖文】：

圖 2-3 回轉(zhuǎn)體離散模型 圖 2-4 回轉(zhuǎn)體緯圓片模型由于在 OpenGL 中沒有現(xiàn)成的繪制圓面或者帶孔圓柱體的函數(shù)，所以本文采用了如圖 2-4 所示的離散構(gòu)圖方式來近似模擬圓環(huán)柱體，以梯形近似替代扇環(huán)面，通過增加單元的個數(shù)可以得到所需的理想精度。如圖 2-5 為離散模型的最小單元體素，該單元是由其六個表面包圍而成的梯形棱柱，借助 OpenGL 的多邊形填充圖元函數(shù) GL_POLYGON 分別繪出單元的六個面。

系統(tǒng)總體模塊結(jié)構(gòu)

本論文仿真系統(tǒng)以 Microsoft Visual C++ 6.0 為工作平臺，利用 OpenGL 提供的圖形函數(shù)庫以及相關(guān)光照與動畫顯示功能對加工對象進行參數(shù)化建模與運動控制。各種機床結(jié)構(gòu)復雜而且之間存在確定的相對運動關(guān)系，但是其組件的形狀在加工過程中是始終不變的，本系統(tǒng)則是利用 Pro/E 專業(yè)三維造型模塊完成機床各組件的建模，而后轉(zhuǎn)化為通用格式再導入系統(tǒng)中。2.1 建模平臺及理論2.1.1 OpenGL 概述OpenGL 即開放性圖形庫，英文全稱是“Open Graphics Library”。是一套三維計算機圖形和模型庫，它的前身是 SGI 公司為其圖形工作站開發(fā)的 IRIS GL。OpenGL是個與硬件無關(guān)的接口，可以應(yīng)用在不同的開發(fā)平臺上，不僅能方便高效地制作出有很高質(zhì)量的三維彩色圖像，還能創(chuàng)建出高質(zhì)量的動畫效果[23]。圖 2-1 是 OpenGL工作流程與原理。

【引證文獻】

相關(guān)碩士學位論文 前1條

1 馮章杰;基于多軸數(shù)控銑床的三維防碰撞檢測算法研究[D];武漢理工大學;2012年

本文編號：2766890