隨著數(shù)控加工技術(shù)的進(jìn)步,機(jī)械加工的效率和精度得到了進(jìn)一步的提升,但機(jī)床的結(jié)構(gòu)與空間運(yùn)動也變得更加復(fù)雜,數(shù)控編程變得更加困難,很容易出現(xiàn)編程錯誤,而數(shù)控加工仿真是驗(yàn)證程序正確性最為有效的手段。本文針對目前國內(nèi)數(shù)控仿真軟件實(shí)時性差,精度低等問題,對數(shù)控加工仿真的若干關(guān)鍵技術(shù)問題進(jìn)行了深入的研究,有效提高了數(shù)控仿真的精度與效率。虛擬數(shù)控機(jī)床是數(shù)控加工仿真的基礎(chǔ),數(shù)控仿真中模擬真實(shí)機(jī)床運(yùn)動過程的運(yùn)動仿真就是通過虛擬數(shù)控機(jī)床來實(shí)現(xiàn)的。針對虛擬數(shù)控機(jī)床建模復(fù)雜的問題,提出了一種基于組件樹結(jié)構(gòu)的虛擬數(shù)控機(jī)床建模方法,簡化了虛擬數(shù)控機(jī)床的建模過程;針對每種結(jié)構(gòu)機(jī)床都要單獨(dú)進(jìn)行運(yùn)動學(xué)推導(dǎo)的問題,推導(dǎo)了數(shù)控機(jī)床的通用運(yùn)動學(xué)模型,實(shí)現(xiàn)了對同類型不同結(jié)構(gòu)機(jī)床的運(yùn)動學(xué)模型做統(tǒng)一表達(dá)。刀具掃描體的幾何造型是數(shù)控加工仿真的關(guān)鍵,對數(shù)控仿真中的材料去除過程起著重要的作用。針對在刀具掃描體幾何造型時存在的時間復(fù)雜度高的問題,本文以包絡(luò)理論為基礎(chǔ)、GPU為主要硬件平臺結(jié)合APT刀具模型,提出了一種并行運(yùn)算加速的通用刀具掃描體幾何造型算法,實(shí)現(xiàn)了對各類刀具掃描體的快速準(zhǔn)確幾何造型。同時,針對刀具掃描體幾何造型過程中的自相交...

【文章頁數(shù)】：84 頁

【學(xué)位級別】：碩士

【文章目錄】：
摘要
ABSTRACT
字母注釋表
第一章 緒論
    1.1 課題研究背景及意義
    1.2 研究現(xiàn)狀
        1.2.1 數(shù)控加工仿真技術(shù)的研究現(xiàn)狀
        1.2.2 刀具掃描體幾何造型技術(shù)研究現(xiàn)狀
        1.2.3 布爾運(yùn)算技術(shù)研究現(xiàn)狀
    1.3 本文主要研究內(nèi)容
第二章 虛擬數(shù)控機(jī)床模型的建模方法及其運(yùn)動仿真研究
    2.1 引言
    2.2 虛擬機(jī)床部件的創(chuàng)建、讀取及顯示
    2.3 虛擬數(shù)控機(jī)床模型的組件樹結(jié)構(gòu)
    2.4 數(shù)控加工代碼解析
    2.5 虛擬數(shù)控機(jī)床運(yùn)動學(xué)模型
    2.6 虛擬數(shù)控機(jī)床的運(yùn)動顯示
    2.7 本章小結(jié)
第三章 刀具掃描體的幾何造型方法
    3.1 引言
    3.2 刀具建模
    3.3 數(shù)控機(jī)床加工中的包絡(luò)理論
    3.4 刀具掃描體建模
    3.5 刀具掃描體自相交處理
    3.6 GPU并行運(yùn)算加速
    3.7 生成刀具掃描體實(shí)體
    3.8 算法驗(yàn)證
    3.9 本章小結(jié)
第四章 基于STL模型的布爾運(yùn)算
    4.1 引言
    4.2 STL模型的拓?fù)渲亟?br>        4.2.1 數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)
        4.2.2 拓?fù)渲亟ㄋ惴?br>        4.2.3 算法分析及實(shí)驗(yàn)結(jié)果
    4.3 相交性測試
        4.3.1 層次包圍盒樹的建立
        4.3.2 層次包圍盒樹的遍歷
        4.3.3 面與面的相交
    4.4 區(qū)域劃分
        4.4.1 交線提取
        4.4.2 三角面片多邊形區(qū)域劃分
        4.4.3 交線環(huán)相對位置關(guān)系的確定
    4.5 區(qū)域劃分
        4.5.1 局部擴(kuò)散法
    4.6 重構(gòu)實(shí)體
        4.6.1 多邊形的三角剖分
        4.6.2 布爾運(yùn)算表達(dá)式
    4.7 本章小結(jié)
第五章 應(yīng)用實(shí)例與結(jié)果分析
    5.1 引言
    5.2 開發(fā)環(huán)境
    5.3 總體架構(gòu)
    5.4 系統(tǒng)功能
    5.5 應(yīng)用實(shí)例
    5.6 本章小結(jié)
第六章 總結(jié)與展望
參考文獻(xiàn)
發(fā)表論文和參加科研情況說明
致謝



本文編號：3817291