無心外圓磨削仿真系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、無心外圓磨削作為一種高精度的精加工工藝方法，在機(jī)械制造領(lǐng)域占有重要地位。無心外圓磨削仿真是指無心外圓磨削加工過程在虛擬環(huán)境中的映射，無心外圓磨削仿真系統(tǒng)是虛擬制造技術(shù)的重要組成部分，對無心磨削過程進(jìn)行建模仿真，可以幫助設(shè)計人員檢查制造中的問題，同時找到一種便利的方法來選擇最佳的加工參數(shù)，必將獲得巨大的經(jīng)濟(jì)效益。 本文首先介紹了常用的軟件開發(fā)流程，結(jié)合仿真系統(tǒng)開發(fā)流程的特點初步建立了無心外圓切入磨削仿真系統(tǒng)的開發(fā)流程。對照項目要求

2、，初步擬定了系統(tǒng)的目標(biāo)功能。通過對系統(tǒng)目標(biāo)功能的詳細(xì)分析，確定了無心外圓磨削仿真系統(tǒng)的總體構(gòu)架和相關(guān)模塊的設(shè)計思想。 隨后文章重點探討了仿真系統(tǒng)實現(xiàn)的幾個關(guān)鍵技術(shù)。在分析了OpenGL三維建模的優(yōu)缺點后提出了3DS模型在仿真系統(tǒng)中的應(yīng)用的思想。并對3DS文件格式構(gòu)架及3DS模型在仿真系統(tǒng)中的讀取與重現(xiàn)的具體方法進(jìn)行了詳細(xì)分析。 在對目前主流數(shù)控仿真軟件中對于工件表面三維形貌變化處理常用的三角網(wǎng)格離散仿真法分析的基礎(chǔ)上結(jié)合

3、無心外圓磨削的特點，指出了三角網(wǎng)格離散仿真在無心磨削應(yīng)用中的不足。提出了仿真系統(tǒng)的動畫設(shè)計思想以及利用OpenGL相關(guān)技術(shù)實現(xiàn)加工過程工件三維形貌變化的詳細(xì)過程。同時又分析了布爾運(yùn)算在加工過程二維動畫仿真中的原理及優(yōu)缺點，并在分析無心磨削加工特點的基礎(chǔ)上，采用OpenGL混合技術(shù)實現(xiàn)了無心外圓磨削加工過程的二維動畫仿真。 在介紹無心磨削中工件中心高的理論計算方法的基礎(chǔ)上提出了根據(jù)工件中心高的理論優(yōu)化值計算托板高度的方法，并詳細(xì)介

4、紹了相關(guān)計算機(jī)程序的設(shè)計。同時通過計算機(jī)編程實現(xiàn)了在時域中表現(xiàn)工件真圓度的變化狀態(tài)和實時的磨削力的輸出。 此外，文章還對工件自身存在的不平衡對于無心磨削的影響進(jìn)行了相關(guān)分析。將工件的不平衡劃分為軸向不平衡、徑向不平衡和軸向徑向同時不平衡三大類，然后分別對這三種情況進(jìn)行了動力學(xué)分析，并通過Matlab計算繪制了各種情況下穩(wěn)定磨削區(qū)域的范圍，為進(jìn)一步了解無心磨削的特性提供了有益參考。 仿真系統(tǒng)經(jīng)過測試具有良好的實時性、交互性