基于OPENGL數(shù)控車削加工仿真系統(tǒng)的研究.pdf

1、虛擬制造的基本思想是在產(chǎn)品制造過(guò)程的上游——設(shè)計(jì)階段就進(jìn)行產(chǎn)品制造全過(guò)程的虛擬集成，將全階段可能出現(xiàn)的問(wèn)題解決在這一階段，通過(guò)設(shè)計(jì)的最優(yōu)化達(dá)到產(chǎn)品的一次性制造成功。虛擬加工是虛擬制造的底層關(guān)鍵技術(shù)，在虛擬制造中占有重要地位。它通過(guò)對(duì)機(jī)床——工件——刀具構(gòu)成的工藝系統(tǒng)中的各種加工信息的有效預(yù)測(cè)，為實(shí)際加工過(guò)程的智能化實(shí)現(xiàn)創(chuàng)造了有利條件，同時(shí)它也是研究加工過(guò)程的重要手段，包括幾何仿真和物理仿真兩部分。 本文以Windows為開發(fā)平臺(tái)

2、，以Visual C++6.0為開發(fā)工具，采用OpenGL開發(fā)了數(shù)控車削仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)具有良好的人機(jī)交互性，可根據(jù)選定的數(shù)控程序，對(duì)工件進(jìn)行仿真加工，可在計(jì)算機(jī)屏幕上顯示相應(yīng)的加工過(guò)程，能夠進(jìn)行碰撞、干涉檢驗(yàn)和NC代碼的詞法和語(yǔ)法檢查。該系統(tǒng)能夠?qū)τ汕邢髁蜔嶙冃我鸬募庸ふ`差進(jìn)行分析，并能夠從誤差曲線中直觀地反映出誤差變化規(guī)律。 本文針對(duì)物理仿真中的幾項(xiàng)基本單元技術(shù)進(jìn)行了研究。首先對(duì)切削力的解析建模進(jìn)行了探討，本文利用切削力

3、的指數(shù)公式對(duì)工件受力進(jìn)行模擬計(jì)算，并將工件簡(jiǎn)化，利用積分法計(jì)算工件的變形量。在車削細(xì)長(zhǎng)軸時(shí)，走刀時(shí)間較長(zhǎng)，切削熱使工件軸向伸長(zhǎng)變形，又因裝夾限制了軸向移動(dòng)，故而伸長(zhǎng)會(huì)使工件彎曲，影響加工精度。因此，必須考慮工藝系統(tǒng)受熱變形引起的加工誤差。本文通過(guò)推導(dǎo)刀具和工件的熱變形公式，建立了刀具和工件的變形數(shù)學(xué)模型，并由此可繪制出變形的誤差曲線，這為提高加工精度和優(yōu)化切削參數(shù)提供了理論依據(jù)。 虛擬加工技術(shù)研究，對(duì)于真正發(fā)揮虛擬制造在實(shí)際制造