本文選題：機(jī)械加工 + 桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)��； 參考：《重慶大學(xué)》2013年碩士論文

【摘要】：隨著計(jì)算機(jī)性能的提高，機(jī)械加工桌面型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)(簡稱MPPCVR)以其低成本高效率的優(yōu)勢(shì)受到了許多虛擬現(xiàn)實(shí)研究單位和個(gè)人的青睞。將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)運(yùn)用于機(jī)械加工工藝中，可以演示加工過程、討論加工工藝方案、提高產(chǎn)品質(zhì)量。同時(shí)在教學(xué)中把現(xiàn)代教育技術(shù)和虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)相結(jié)合，建立虛擬機(jī)床、虛擬加工等仿真環(huán)境，利于提高教學(xué)質(zhì)量。 Quest3D引擎是一款功能強(qiáng)大的交互式虛擬現(xiàn)實(shí)開發(fā)平臺(tái)，面向于美工設(shè)計(jì)人員以及高級(jí)程序設(shè)計(jì)師，相比同類的平臺(tái)具有更好的渲染效果和更高的性價(jià)比。虛擬加工工藝系統(tǒng)是指在虛擬數(shù)字化制造的過程中，在無真實(shí)制造系統(tǒng)參與的情況下，能夠?qū)Ξa(chǎn)品進(jìn)行加工演示的交互仿真系統(tǒng)。本文以Quest3D引擎為開發(fā)平臺(tái)，結(jié)合三維建模技術(shù)、模型優(yōu)化處理技術(shù)及碰撞檢測(cè)技術(shù)等，再根據(jù)通用機(jī)床加工工藝特點(diǎn)，，構(gòu)建了一系列通用機(jī)床(包括車床系列，鉆床系列，鏜床系列，磨床系列，齒輪加工機(jī)床，銑床系列，拉床系列，以及其他機(jī)床)的機(jī)械加工桌面型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)，系統(tǒng)包括的功能模塊有：機(jī)床交互操作模塊、機(jī)床運(yùn)動(dòng)仿真模塊和機(jī)械加工工藝模塊。系統(tǒng)開發(fā)過程中使用三維實(shí)體建模技術(shù)建立機(jī)床、刀具及零件三維實(shí)體模型，然后將實(shí)體模變?yōu)楸砻婺Ｐ�，并�?duì)模型進(jìn)行優(yōu)化處理后導(dǎo)入到Quest3D引擎中，在Quest3D引擎中完成了機(jī)床虛擬交互操作仿真，機(jī)床虛擬交互運(yùn)動(dòng)仿真，機(jī)械加工虛擬交互仿真等，最后將總程序?qū)С?EXE可執(zhí)行文件。最終，本文實(shí)現(xiàn)了在普通PC平臺(tái)完成整個(gè)機(jī)械加工桌面型虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的開發(fā)工作，也為進(jìn)一步完善和開發(fā)其他系列機(jī)床的虛擬加工工藝系統(tǒng)打下了良好的基礎(chǔ)。 系統(tǒng)主要特點(diǎn)有： 1.將包圍盒碰撞檢測(cè)技術(shù)與模型比例變換相結(jié)合實(shí)現(xiàn)了機(jī)械加工過程中模型實(shí)時(shí)變形仿真； 2.系統(tǒng)利用有限狀態(tài)機(jī)搭建了一個(gè)開放的主界面，通過主界面開放的接口，可以向系統(tǒng)中添加各型號(hào)通用機(jī)床的機(jī)械加工工藝程序，為今后進(jìn)一步的研究和完善打下了基礎(chǔ)； 3.系統(tǒng)最終生成.exe可執(zhí)行文件，可在目前常用的操作系統(tǒng)上運(yùn)行，且對(duì)硬件要求低。
[Abstract]:With the improvement of computer performance, Machining Desktop Virtual reality system (MPPCVR) is favored by many virtual reality research units and individuals for its advantages of low cost and high efficiency. The virtual reality technology can be used to demonstrate the machining process, to discuss the process scheme and to improve the product quality. At the same time, modern education technology and virtual reality technology are combined in teaching, virtual machine bed, virtual machining and other simulation environment are established to improve teaching quality. The Quest3D engine is a powerful interactive virtual reality development platform for art designers and senior programmers. Compared with the similar platforms, Quest3D engine has better rendering effect and higher performance-to-price ratio. Virtual machining process system is an interactive simulation system which can demonstrate the processing of products in the process of virtual digital manufacturing without the participation of real manufacturing system. Based on Quest3D engine, combined with 3D modeling technology, model optimization processing technology and collision detection technology, a series of general machine tools (including lathe series, drilling machine series, etc.) are constructed according to the processing characteristics of general machine tools. Boring Machine Series, Grinding Machine Series, Gear Machining Machine, Milling Machine Series, broaching Machine Series, and other Machine tools) Machining Desktop Virtual reality system. The system includes: machine tool interactive operation module, Machine tool motion simulation module and machining process module. In the process of system development, 3D solid modeling technology is used to establish 3D solid model of machine tool, tool and parts, then the solid model is transformed into surface model, and the model is optimized and imported into Quest3D engine. The virtual interactive operation simulation, machine tool virtual interactive motion simulation and machining virtual interactive simulation are completed in the Quest3D engine. Finally, the main program is exported to the .EXE executable file. Finally, this paper realizes the development of the desktop virtual reality system on the common PC platform, and lays a good foundation for the further improvement and development of the virtual machining process system of other series of machine tools. The main features of the system are: 1. The bounding box collision detection technology and the model scale transformation are combined to realize the real-time deformation simulation of the model in the process of machining. 2. The system uses finite state machine to build an open main interface. Through the open interface of the main interface, the machining process program of various types of universal machine tools can be added to the system, which will lay a foundation for further research and improvement in the future. 3. Finally, the system generates the. Exe executable file, which can run on the current commonly used operating system, and the hardware requirements are low.
【學(xué)位授予單位】：重慶大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2013
【分類號(hào)】：TH164;TP391.9

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本文編號(hào)：1814348