本文關(guān)鍵詞：基于三維實(shí)體的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的研究，由筆耕文化傳播整理發(fā)布。

【摘要】：利用計(jì)算機(jī)圖形學(xué)技術(shù)仿真數(shù)控加工系統(tǒng),無論是在生產(chǎn)還是教學(xué)培訓(xùn)上,都越來越受到人們的重視,本文以數(shù)控車床、銑床作為研究對(duì)象,探討了加工過程仿真系統(tǒng)的理論方法及其關(guān)鍵技術(shù),并以制造系統(tǒng)的仿真與建模理論為基礎(chǔ),結(jié)合計(jì)算機(jī)圖形技術(shù)和仿真技術(shù),開發(fā)了基于三維實(shí)體的數(shù)控加工仿真系統(tǒng),主要進(jìn)行的工作如下: 1. 根據(jù)數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的功能需求,構(gòu)建了基于三維實(shí)體的數(shù)控加工仿真系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu),并對(duì)系統(tǒng)中各模塊的功能進(jìn)行了總體設(shè)計(jì); 2. 研究了符合ISO 標(biāo)準(zhǔn)的NC 程序的分析處理方法,并具體針對(duì)FANUC數(shù)控系統(tǒng)的編程規(guī)范,研究了NC 程序的編譯解釋原理,提出了加工過程仿真中NC 程序檢驗(yàn)方法,實(shí)現(xiàn)了NC 指令的插補(bǔ)離散化算法,生成了NC 坐標(biāo)信息文件,以此作為驅(qū)動(dòng)NC 加工仿真系統(tǒng)的數(shù)據(jù)源; 3. 為了更好地實(shí)現(xiàn)對(duì)數(shù)控機(jī)床的表達(dá)、顯示和運(yùn)動(dòng)處理,在對(duì)數(shù)控機(jī)床的結(jié)構(gòu)和運(yùn)動(dòng)特點(diǎn)進(jìn)行分析的基礎(chǔ)上,利用層次化建模方法,建立了機(jī)床幾何模型和運(yùn)動(dòng)模型,實(shí)現(xiàn)了對(duì)加工環(huán)境的仿真; 4. 討論了NC 加工中各種數(shù)據(jù)庫的重要作用及其功能,探討了各種數(shù)據(jù)庫的建立和管理方法; 5. 分析和研究了NC 加工過程仿真的流程結(jié)構(gòu),并且根據(jù)車、銑的不同加工特點(diǎn)提出了不同的三維仿真加工零件的實(shí)體表達(dá)模型及其數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu),針對(duì)這兩種結(jié)構(gòu)的具體特點(diǎn),研究了零件與加工環(huán)境和刀具的干涉碰撞檢驗(yàn)方法; 6. 在以上工作的基礎(chǔ)上,針對(duì)具體的NC 代碼,實(shí)現(xiàn)了數(shù)控系統(tǒng)加工過程的三維仿真,在屏幕上動(dòng)態(tài)地顯示切削加工過程,較好地完成了NC程序的正確性檢查。
【關(guān)鍵詞】：數(shù)控加工 數(shù)控機(jī)床 三維仿真 NC 程序 數(shù)據(jù)庫
【學(xué)位授予單位】：天津大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2004
【分類號(hào)】：TG659
【目錄】：

• 摘要2-3
• ABSTRACT3-8
• 第一章 緒論8-14
• 1.1 課題背景和意義8-9
• 1.2 數(shù)控加工仿真研究與發(fā)展的現(xiàn)狀9-12
• 1.3 課題內(nèi)容12-14
• 1.3.1 課題的內(nèi)容12
• 1.3.2 課題使用的工具12-14
• 第二章 數(shù)控程序處理模塊14-28
• 2.1 引言14
• 2.2 數(shù)控加工程序簡介14-15
• 2.3 數(shù)控加工程序特點(diǎn)15
• 2.4 數(shù)控加工程序的編譯解釋模塊的功能和結(jié)構(gòu)15-19
• 2.4.1 編譯解釋模塊的原理和總體結(jié)構(gòu)16
• 2.4.2 預(yù)處理模塊16-17
• 2.4.3 詞法、語法分析與檢查17-18
• 2.4.4 分析控制模塊18-19
• 2.5 本系統(tǒng)采用的刀具軌跡算法19-27
• 2.5.1 插補(bǔ)離散算法19-23
• 2.5.1.1 直線插補(bǔ)20-21
• 2.5.1.2 圓弧插補(bǔ)21-22
• 2.5.1.3 螺旋插補(bǔ)22-23
• 2.5.2 刀具半徑補(bǔ)償算法23-27
• 2.5.2.1 幾個(gè)基本概念23-24
• 2.5.2.2 轉(zhuǎn)接類型的判別24
• 2.5.2.3 轉(zhuǎn)接矢量的計(jì)算24-26
• 2.5.2.4 刀具半徑補(bǔ)償?shù)慕?/span>26
• 2.5.2.5 刀具半徑補(bǔ)償?shù)某蜂N26-27
• 2.6 總結(jié)27-28
• 第三章 三維仿真環(huán)境的建立28-39
• 3.1 引言28
• 3.2 三維仿真環(huán)境的幾何分解28-29
• 3.3 數(shù)控機(jī)床的幾何模型29-33
• 3.3.1 幾何建模的方法29-32
• 3.3.2 數(shù)控機(jī)床的幾何結(jié)構(gòu)32-33
• 3.4 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)分析33-34
• 3.4.1 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)軸分析33
• 3.4.2 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)坐標(biāo)系33-34
• 3.4.3 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)特征34
• 3.5 數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動(dòng)模型34-37
• 3.5.1 坐標(biāo)系的建立34-35
• 3.5.2 運(yùn)動(dòng)模型的建立35-37
• 3.6 總結(jié)37-39
• 第四章 數(shù)據(jù)庫的建立和管理39-49
• 4.1 引言39
• 4.2 數(shù)據(jù)管理技術(shù)39-41
• 4.2.1 數(shù)據(jù)庫簡介40-41
• 4.2.2 常用的開發(fā)技術(shù)41
• 4.2.3 本系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)41
• 4.3 刀具庫41-46
• 4.3.1 刀具的定義41-42
• 4.3.2 刀具實(shí)體模型42-43
• 4.3.3 刀具庫的建立43-44
• 4.3.4 刀具庫的管理44-45
• 4.3.5 刀具圖形庫的建立45-46
• 4.4 工件庫46
• 4.5 夾具庫46-47
• 4.6 裝配庫47
• 4.7 總結(jié)47-49
• 第五章 數(shù)控加工過程的動(dòng)態(tài)仿真49-61
• 5.1 引言49
• 5.2 數(shù)控仿真的基本流程和功能49-50
• 5.3 零件實(shí)體模型的建立50-54
• 5.3.1 車削零件實(shí)體模型的建立51-52
• 5.3.2 車削零件模型數(shù)據(jù)的管理52-53
• 5.3.3 銑削零件實(shí)體模型的建立53-54
• 5.3.4 銑削零件模型數(shù)據(jù)的管理54
• 5.4 材料去除的算法54-55
• 5.4.1 車削材料去除算法55
• 5.4.2 銑削材料去除算法55
• 5.5 系統(tǒng)仿真顯示的特點(diǎn)55-57
• 5.6 干涉和碰撞的檢查57-59
• 5.7 工件受力數(shù)學(xué)模型的建立59-60
• 5.8 總結(jié)60-61
• 第六章 三維仿真系統(tǒng)的總結(jié)61-66
• 6.1 引言61
• 6.2 系統(tǒng)操作步驟61-63
• 6.2.1 基本準(zhǔn)備工作61-62
• 6.2.2 加工過程62-63
• 6.2.3 加工結(jié)束63
• 6.3 其他操作功能63-64
• 6.4 安全功能64
• 6.5 總結(jié)64-66
• 結(jié)論與展望66-68
• 參考文獻(xiàn)68-72
• 論文作者在攻讀碩士期間參加的科研項(xiàng)目和完成的學(xué)術(shù)論文72-73
• 致謝73

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本文編號(hào)：413417