嵌入式數(shù)控工具磨削系統(tǒng)的建模及仿真研究.pdf

1、隨著數(shù)控系統(tǒng)的發(fā)展，嵌入式數(shù)控系統(tǒng)逐漸成為當前研究和應用的熱點。采用嵌入式數(shù)控系統(tǒng)具有很多優(yōu)點，比如良好的開放性、穩(wěn)定性、模塊化、可擴展性、可移植性及實時操作系統(tǒng)等。同時，由于嵌入式數(shù)控系統(tǒng)對內存和實時性要求較高，因此，開發(fā)一個適用于嵌入式數(shù)控系統(tǒng)的仿真系統(tǒng)的技術還不夠成熟，大多是磨削點的線框顯示，基于嵌入式數(shù)控系統(tǒng)進行復雜實體建模及仿真研究的較少。 本文研究嵌入式數(shù)控工具磨削系統(tǒng)的建模及仿真，重點解決以下兩個方面的問題：

2、 一方面是嵌入式數(shù)控工具磨削系統(tǒng)的幾何建模。由于自主研制的四軸聯(lián)動數(shù)控工具磨床樣機的加工對象是立銑刀，本文提出了一種基本的建模思想并對立銑刀進行數(shù)學推理和算法實現(xiàn)：首先建立立銑刀的刃口曲線和橫截面模型，在此基礎上建立立銑刀的前刀面、后刀面以及螺旋槽的數(shù)學模型；然后通過多邊形網(wǎng)格建立及生成算法實現(xiàn)立銑刀的前刀面、后刀面及螺旋槽的幾何模型；最后通過OpenGL的多邊形圖元及二次曲面技術建立立銑刀的橫截面及柄部模型，從而實現(xiàn)了立銑刀的幾何模

3、型。經過測試，應用程序可以實現(xiàn)立銑刀的參數(shù)化的幾何模型。 另一方面是嵌入式數(shù)控工具磨削系統(tǒng)的加工仿真。由于直接驅動數(shù)控工具磨床運動的是數(shù)控代碼，為避免因加工代碼錯誤引起的嚴重后果，在加工前必須對數(shù)控代碼的正確性進行圖形驗證。本文首先對磨削點的軌跡進行了分析，生成相應的數(shù)控代碼，通過對數(shù)控代碼進行解釋，并轉化為磨削點的軌跡信息，驅動砂輪對立銑刀進行三維實體加工仿真。經過測試，應用程序可以通過設置砂輪和立銑刀的特征參數(shù)，導入數(shù)控代碼