基于OpenGL的数控车削三维仿真系统研究.pdf

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1、．信息技术·熊毅，等·基于OpenGL的数控车削三维仿真系统研究基于OpenGL的数控车削三维仿真系统研究．熊毅，刘红普(河南工业职业技术学院，河南南阳473009)摘要：根据数控车削的原理和现有仿真软件的特点，对仿真系统做了需求分析，设计了仿真系统的总体方案。基于对NC代码的特点，在VisualC++6．0中定义了目标代码数据结构，实现了Nc代码解释算法。基于自下向上，利用基本几何元素的布尔运算，简化了车削仿真环境的建模。利用OpenGL的双缓存技术，采用不断更新显示毛坯和零件的相关部分、移动刀具到当前坐标的方法

2、，简化了仿真算法，实现了车削加工的三维仿真。通过一个实例验证，仿真结果与实际接近，满足仿真需求。关键词：数控车削；仿真；代码解释；建模；VisualC++6．0；OpenGL中图分类号：TH16；TP391．9文献标志码：B文章编号：1671-5276(2011)06-0132-05StudyofThree．dimensionalSimulationOfNCLathe—turningBasedonOpenGLXIONGYi，LIUHong-pu(HenanPolytechnicInstitute，Nanyang47

3、3009，China)Abstract：Requirementofthesimulationsystemisanalyzedaccordingtotheprincipleofthenumericalcontrolturningandcharacter-isticsofexistingsimulationsoftware．Theprogramofthesimulationsystemisdesign．BasedonthecharacteristicsofNCcode，theobjectcodedatastructur

4、eisdefinedinVisualC++6．0．andtheNCcodeexplanationalgorithmisaccomplished．Turningsimulationenvironmentmodelingissimplifiedfr0mbottomtotopbytheuseofbasicgeometricalelementBooleanoperationandthesimulationalgorithmissimplifiedbytheuseofOpenGLdoublecachetechnologyan

5、dupdatedrelevantdisplayofblankandpartsandthewaythatthecutterismovedtothecurrentcoordinate，andthemachining3Dsimulationisachieved．Throughanexample，itisve卅ledthatthesimulationresultsisconsilientwithactualresultsandthesimulationsystemachievestherequirements．Keywor

6、ds：NCtuming；simulation；codeexplanation；modeling；VisualC++6．0；OpenGL阶段。0绪论当前已有的国内外的车削仿真软件虽然功能比较齐全，但其仿真系统的总体框架、NC代码解释模块、仿真算数控仿真就是应用计算机对复杂的现实机械制造系法的核心技术不得而知。统经过抽象和简化形成的系统模型，然后在分析的基础上本文以VisualC++6．0为开发平台，C++为编程语运行此模型，从而模拟系统的一系列性能。利用计算机的言，OpenGL为图形标准开发数控车削三维仿真系统，重点

7、快速运算能力，用很短的时间模拟出实际生产中需要很长研究车削系统总体结构、NC代码解释、车削环境建模和仿工时的加工，因此可以缩短决策时间，避免资金、人力和时真算法。间的浪费。当前，各职业院校的机械类专业均开设了数控加工方1车削仿真系统的总体结构方案面的课程，学生在做编程练习时，不知道其编程结果如何J，或由于实训条件有限，效果不佳；在培训机构中，学1．1仿真系统的需求与功能描述员因缺乏实践经验导致在实操过程中损坏刀具、机床；在企业中，由于编程人员的疏忽大意，正式加工时可能导致基于数控车削的原理和现有仿真软件的特点，对仿

8、真产品报废。为克服上述问题，仿真系统受到了人们的系统的需求归纳如下：1)输入：NC文件，键盘、鼠标输入青睐。的信息；2)输出：实时仿真过程、仿真信息；3)人机交互功作为CAD／CAE／CAM系统的重要组成部分，近年来，能。系统的功能需求如图1。数控仿真系统受到了普遍的重视。国内外已经有一些成1．2仿真系统的功能结构熟的商业产品，如美国的CGTech公司的Ve