基于OpenGL与VC 的虚拟数控铣孔仿真研究.pdf

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1、·信息技术·张玉霞，等·基于OpenGL与VC++的虚拟数控铣孔仿真研究基于OpenGL与VC++的虚拟数控铣孑L仿真研究张玉霞，王培俊，扈志远，聂良兵，潘璇(西南交通大学国家级机械基础实验示范中心，四川成都610031)摘要：以VisualStudio2010为开发工具，采用OpenGL技术，运用实体几何建模和面片法，以长征机床厂KV800数控铣床为原型，建立铣削加工仿真环境。数控铣削系统包括铣床场景模块、NC代码解析模块、虚拟铣孔模块、刀具及毛坯选择模块和操作面板等模块。实验表明，仿真效果达到了预期要求，实时渲染速度较快，具有较好的现实意义。关键词：铣孔；数控；加工仿

2、真；VC+；OpenGL中图分类号：TG547；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671—5276(2013)02-0097-03StudyOfVirtualNCSimulationofMillingHoleBasedOilOpenGLandVC++ZHANGYu—xia，WANGpeidun。HUZhi．yuan，NIELiang—bing，PANXuanfNationaIExperimentaITeachingDemonstrationCenterofMechanicaIBasisatSouthwestJiaotongUniversity，Chengdu6100

3、31，China)Abstract：TheVirtualStudio2010andOpenGLisusedtodesignthevirtualNCmilingsimulationsystem．Wesetupthemachinemodelwiththegeometrymodelingandthepatchmodeling．TheprototypeoflatheinthesystemisKV800whichismadeinChang-Zhenglathefactory．TheCNCmillingsy~emiscomposedofthescenemillingmodule，NC

4、codeparsingmodule，thevirtualholemil-ingmodule。theknivesandroughselectionmoduleandtheoperatorpanelmodule．Theexperimentsshowthatthesimulationresultsachievetheexpectedrequirementsofreal—timerenderingspeedandbetterpracticalsignificance．Keywords：milinghole；NC；machiningsimulation；VC+；OpenGL毛坯库和

5、NC代码解析模块，如图1所示。各个模块的功0引言能分别为：虚拟制造以计算机为平台，在计算机仿真环境下进行加工而不消耗物理资源，对真实产品制造的动态进行描述J。现实的数控加工开始前需要检查NC代码是否有错，加工过程中需检验加工是否符合要求，通常需要试切检验，造成一些不必要的资源浪费和产品生产周期的加长。虚拟数控加工仿真技术在此背景下应运而生，在虚拟环境下用户可以实现对产品从设计、加工和装配、检验到使用整个生命周期的模拟和仿真。虚拟数控加工仿真系统的研究开发，不仅能节约资源、避免损失，而且可以通过图1虚拟数控Jjur"系统的结构组成图模拟机床及加工过程来培训数控机床操作人员，

6、也可以帮助机床制造商向远程客户演示其产品。数控加工作为a)铣床场景模块：通过Pro／E等建模软件建立铣床现代机械加工的主要方式，对其过程进行仿真具有重要的的主要结构部件，转换为．3ds文件，导人到程序中。理论研究和实用价值J。本文以长征机床厂KV800型数b)控制面板模块：人机交互界面的主要组成部分。通控铣床为原型，在研究其操作手册的基础上，开发了虚拟过点击操作面板上的按钮实现机床的各种功能以及创建、数控铣削仿真系统，实时模拟数控铣孔的过程，通过控制载人和保存NC代码等。面板实现人机交互操作功能。C)铣孔加工模块：I)铣孔算法：主要是实现铣孑L过程中毛坯材料去除过程的模拟

7、。2)刀具库及毛坯库：根1虚拟数控加工系统的结构组成据不同的加工需求选择符合要求的刀具，设定毛坯参数，实时创建并安装毛坯。3)NC代码解析模块：通过对用户系统包括三个模块：铣床场景模块、控制面板模块、铣自定义的NC代码进行读取并编译，获得关键加工信息。孔加工模块。其中铣孔加工模块包括铣孔算法、刀具库、基金项目：教育部回国人员资助项目($200903007)作者简介：张玉霞(1987一)，女，山东潍坊人，硕士研究生，研究方向为虚拟现实技术、虚拟制造。MachineBuilding8Automation，J¨2013，41(2)：