發(fā)布時間：2017-04-06 04:03

  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實的電火花線切割系統(tǒng)的開發(fā)與研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：電火花線切割是特種加工技術(shù)的一種,是我國數(shù)控機床中產(chǎn)量最大的機種之一,現(xiàn)已廣泛應用在模具制造、機械加工行業(yè)。然而目前市面上針對線切割加工的仿真產(chǎn)品較少,且大部分仿真功能集中在數(shù)控系統(tǒng)上,沒有將機床模型與數(shù)控系統(tǒng)結(jié)合起來。本文結(jié)合了傳統(tǒng)虛擬仿真軟件的特點,對電火花線切割仿真系統(tǒng)重新進行了設計。首先,分析了線切割機床的幾何和運動特征,使用UG完成三維結(jié)構(gòu)設計,并使用3DMAX對模型進行貼圖渲染,使機床外觀真實美觀,增強了仿真場景的真實性。并在仿真環(huán)境搭建的基礎(chǔ)上,結(jié)合仿真系統(tǒng)教學的目的,采取了案例化的實訓模式。程序設計上,采用樹形結(jié)構(gòu)設計了教、練、考一體的學習模式,降低了代碼的耦合度,便于后期維護。其次,本文對線切割的數(shù)控系統(tǒng)進行了仿真,設計了仿數(shù)控系統(tǒng)的軟件界面。使用正則表達式完成了對數(shù)控代碼字符串的查找、信息提取與編輯,并結(jié)合數(shù)控代碼結(jié)構(gòu)特性完成編譯。在代碼編譯的基礎(chǔ)上,讀取出待加工圖形。結(jié)合仿真系統(tǒng)的特性,對機床插補運算進行了優(yōu)化,從而以較低的運算效率得出了工作臺的運動軌跡,并支持兩軸和四軸聯(lián)動加工。最后,分析了現(xiàn)有三維布爾運算的算法,提出了一種適用于直紋面與三角網(wǎng)格模型的切割仿真算法,能夠在直線與三角面片求交的基礎(chǔ)上對不同模型進行布爾運算。對算法進行了適當?shù)膬?yōu)化,提高運算效率,并通過具體的加工實例加以檢驗。
【關(guān)鍵詞】：電火花線切割 Unity3D 數(shù)控代碼編譯 軌跡插補 切割仿真
【學位授予單位】：浙江大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：TG484;TP391.9
【目錄】：

• 致謝4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 1 緒論10-20
• 1.1 課題研究的背景10-12
• 1.1.1 電火花線切割加工簡述10
• 1.1.2 課題研究的背景10-11
• 1.1.3 課題研究的意義11-12
• 1.2 數(shù)控虛擬仿真技術(shù)概述12-17
• 1.2.1 數(shù)控技術(shù)概念12
• 1.2.2 數(shù)控仿真系統(tǒng)分類12-17
• 1.3 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀17-18
• 1.4 本文主要研究內(nèi)容18-20
• 2. 線切割仿真系統(tǒng)總體方案20-31
• 2.1 虛擬仿真平臺及工具選擇20-21
• 2.1.1 現(xiàn)有軟件實現(xiàn)虛擬仿真策略20
• 2.1.2 虛擬仿真平臺簡介20-21
• 2.1.3 Unity3D平臺介紹21
• 2.2 幾何模型及渲染工具選擇21-24
• 2.2.1 幾何模型建立工具選擇22-23
• 2.2.2 幾何模型渲染工具選擇23-24
• 2.3 系統(tǒng)模塊設計劃分24-29
• 2.3.1 仿真環(huán)境建立24-25
• 2.3.2 基本功能設定25-26
• 2.3.3 教、練、考模式確立26-27
• 2.3.4 虛擬數(shù)控系統(tǒng)27-28
• 2.3.5 數(shù)控程序編譯28
• 2.3.6 切割過程仿真28-29
• 2.4 仿真系統(tǒng)框架建立29-30
• 2.5 本章小結(jié)30-31
• 3. 仿真環(huán)境建立及關(guān)鍵技術(shù)分析31-47
• 3.1 仿真系統(tǒng)操作流程及開發(fā)要點31-33
• 3.1.1 基本操作流程31-32
• 3.1.2 系統(tǒng)開發(fā)要點32-33
• 3.2 仿真環(huán)境搭建33-37
• 3.2.1 仿真系統(tǒng)幾何建模33-35
• 3.2.2 仿真系統(tǒng)運動模型概述35-37
• 3.3 菜單介紹及教練考模式37-42
• 3.3.1 功能菜單介紹37-39
• 3.3.2 教練考模式串通39-42
• 3.4 三維切割布爾運算42-45
• 3.4.1 碰撞檢測42-44
• 3.4.2 三角面片剖分44-45
• 3.5 本章小結(jié)45-47
• 4. 線切割數(shù)控系統(tǒng)仿真47-64
• 4.1 數(shù)控系統(tǒng)簡介47-48
• 4.2 數(shù)控系統(tǒng)功能設計48-52
• 4.2.1 數(shù)控軟件設計48-50
• 4.2.2 輔助功能設計50-52
• 4.3 數(shù)控代碼編譯52-63
• 4.3.1 3B數(shù)控代碼讀取52-54
• 4.3.2 3B數(shù)控代碼解析54-57
• 4.3.3 加工軌跡的獲得57-59
• 4.3.4 椎體切割插補運算59-63
• 4.4 本章小結(jié)63-64
• 5. 系統(tǒng)切割過程仿真運算64-81
• 5.1 引言64-65
• 5.2 三角形求交65-71
• 5.2.1 空間直線與三角形求交65-69
• 5.2.2 空間三角形求交69-71
• 5.3 求取相交區(qū)域71-75
• 5.3.1 重構(gòu)拓補關(guān)系71-72
• 5.3.2 建立相鄰關(guān)系72-73
• 5.3.3 求取相交三角形帶及交線73-75
• 5.4 三角剖分算法75-80
• 5.4.1 基本概念75
• 5.4.2 算法描述75-79
• 5.4.3 切割過程仿真實現(xiàn)79-80
• 5.5 本章小結(jié)80-81
• 6 總結(jié)與展望81-83
• 6.1 總結(jié)81
• 6.2 展望81-83
• 參考文獻83-88
• 攻讀碩士期間研究成果88

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  本文關(guān)鍵詞：基于虛擬現(xiàn)實的電火花線切割系統(tǒng)的開發(fā)與研究，，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

本文編號：288203