基于VC＋＋与OpenGL的非球面光学零件加工过程仿真研究

论述了基于OpenGL技术,Visual C＋＋6.0作为开发工具的非球面光学零件的虚拟加工设备的建模、设备仿真的实现方法,运用实体几何法构造机床以及各个加工模块的三维模型,构建非球面光学零件加工设备的虚拟加工环境;基于MFC调用OpenGL虚拟机床的加工过程,形成可视化运动仿真。     

虚拟环境下机床切削运动行为仿真

鉴于当前CAD/CAM行业软件缺乏对机床行为的仿真,提出一种基于沉浸式虚拟现实的机床切削运动行为仿真方法,详细阐述仿真系统的体系架构及开发平台。分析机床各运动轴的切削运动行为及部件运动的层次性与相关性。建立基于消息响应机制的行为仿真编程模型。研究并推导了刀具走刀轨迹中刀具扫描体曲面的求解过程,阐述NC代码编译及刀具实时切削过程仿真。最后,在Visual C++6.0环境下结合Virtools和OpenGL编程实现了虚拟机床切削行为仿真系统,该系统可应用于数控加工程序的验证、数控技术的教学和培训等场合。     

基于OpenGL与VC++的虚拟数控铣孔仿真研究

以Visual Studi0 2010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.     

虚拟数控车削加工系统结构初探

根据实际加工情况提出了一种虚拟NC车削加工系统的设计方法及实现原理。系统在Visual C 平台上进行开发，利用OpenGL技术建立虚拟加工机床数字化模型；用C 语言实现几何仿真指令的建立并完成物理仿真相关的各个数学模型的建立，在虚拟环境下进行数控车削加工的几何仿真及物理仿真，实现产品的虚拟车削制造。     

面向数控加工过程的可重配置虚拟加工方法

结合虚拟制造技术对数控加工仿真系统进行了研究,在分析虚拟制造中数控加工仿真技术的基础上,提出了一种可重配置的虚拟加工方法。这种方法通过建立虚拟的部件及部件关系树,根据所需机床的不同类型,来对数控机床的结构进行不同的配置;其中毛坯模型的建立采用的是voxel模型法。此外,运用C++和OpenGL作为开发工具,实现了对数控加工过程的虚拟仿真(即虚拟制造);同时实际应用表明,在虚拟的加工环境下,机床对数控程序的验证时间大大缩短。     

面向数控加工过程的可重配置虚拟加工方法

结合虚拟制造技术对数控加工仿真系统进行了研究，在分析虚拟制造中数控加工仿真技术的基础上，提出了一种可重配置的虚拟加工方法。这种方法通过建立虚拟的部件及部件关系树，根据所需机床的不同类型，来对数控机床的结构进行不同的配置；其中毛坯模型的建立采用的是voxel模型法。此外，运用C＋＋和OpenGL作为开发工具，实现了对数控加工过程的虚拟仿真（即虚拟制造）；同时实际应用表明，在虚拟的加工环境下，机床对数控程序的验证时间大大缩短。     

数控机床三维建模与加工仿真技术研究

采用实体几何法建模思想,建立机床（刀具）模型,采用基于三角网格的方法对工件毛坯建模,构建数控仿真系统的虚拟加工环境。运用VC＋＋与三维图形库软件Open Inventor编程,进行机床运动仿真及切削仿真。     

NC车削加工仿真体系结构研究及实例设计

在Visual C 平台上利用OpenGL技术建立虚拟数控车削加工环境,用C 语言把NC代码转换为计算机易于处理的数据信息,并将切削过程中各个物理因素的变化映射到虚拟制造系统中,通过用SQL Server建立的多个数据库支持几何仿真的图形算法与物理仿真的数值计算,进行虚拟环境下数控车削加工的几何仿真及物理仿真.和以往的仿真系统相比,可以全面实现刀具尺寸磨损、刀具受热变形、加工误差、表面粗糙度的预测及冷却液和屑形的模拟.     

三维数控加工仿真实验系统的研究与开发

数控加工仿真系统在数控教学培训中起着重要的作用,针对现有数控仿真方法和商品化软件的不足,结合利用OpenGL与3dsMAX技术,开发了一套包括车床、铣床、4自由度机械手在内的三维数控加工仿真实验系统.可在计算机屏幕上三维动态演示机床刀具轨迹运动过程,并通过局域网通信模块与主控机进行时时通信,使虚拟与实际紧密结合.     

基于Quest3D的齿轮加工虚拟仿真教学系统研究

为解决机械类学生对齿轮加工实验的需求,基于Quest3D图形化编程开发平台,将齿轮加工工艺流程与虚拟现实技术有效结合,建立了齿轮加工虚拟仿真教学系统.系统分为三维场景模型、机械加工工艺系统模型、机床运动控制模块、人机交互模块四个部分,展示了齿轮制造与加工的完整工艺流程,能够从多视角多层级对机床的运动和加工过程进行模拟展示.该系统的应用弥补了理论教学的不足,真正实现虚拟人机交互,可为目前高校的虚拟仿真教学研究提供工程实例参考.     

虚拟加工系统研制与加工误差分析

面向数控车削加工过程研制了一个虚拟数控加工系统。该系统以Windows2000为开发平台，以Visual C 6．0为开发工具，基于OpenGL技术实现了数控车削加工过程3维仿真。该系统能够有效地仿真数控车削过程，具有更接近实际车削加工过程的特点。同时在仿真研究中，分析了加工过程中由切削力导致的加工误差，实现了对虚拟车削工件加工误差的预测。     

虚拟数控车削物理仿真系统的研究与开发

面向数控车削，开发了一套动态车削物理仿真系统，提仿真系统的总体框架，建立了动态物理仿真模型及相关子模型，分析了动态车削过程的影响因素，阐述了系统开发过程中有关模型构成及工件数据描述等技术性问题。     

基于虚拟DSP的开放式数控系统加工仿真研究

介绍了在Windows平台上用Visual C 编程开发的一种基于虚拟DSP的数控加工仿真系统.该仿真系统包括:数控代码预处理模块、虚拟DSP模块、内存映射文件、加工仿真模块.其工作流程是:"虚拟DSP"通过虚拟定时中断,实时地接收预处理模块传来的操作指令和编译后的NC数据.经过虚拟DSP的虚拟插补器的插补运算与虚拟软件PLC的数字I/O逻辑处理之后,将插补后的动态坐标数据和刷新的数字I/O信号传输到内存映射文件.加工仿真模块定时地从内存映射文件中读取数据,根据这些数据绘制出二维和三维刀具轨迹仿真图形.实例仿真结果表明所开发的仿真系统软件是成功的.     

零件工艺信息的提取与加工过程的三维动态仿真

通过分析虚拟制造中数控加工仿真的相关技术,建立相关数学模型,进行了面向虚拟制造的数控加工仿真系统的研究,在VisualC++6.0开发环境下,基于DXF文件中的工艺信息,开发了以车削为主的数控加工程序自动编制系统,并基于OpenGL三维显示机制,编制了数控车削过程的三维动态仿真系统,实现了由AutoCAD二维几何模型自动编制数控加工程序,并实现三维动态仿真的一体化。利用本系统可以实现自动编制数控加工程序,并可直观、实时地检验数控程序的正确性,观察加工过程。     

Off-line optimization on NC machining based on virtual machining

Virtual machining, based-on the model of a machining system, aims to simulate, evaluate and optimize the actual machining process with high sense of reality. It provides digital off-line optimization tools for NC machining. Taking advantage of virtual machining used in machining process simulation, one can build the framework of optimization system on NC machining so that the processes of reliability verification, cutting parameter optimization and error compensation can be integrated into one system to improve machining processes comprehensively. The optimization is realized via modifying NC programs. Several key issues such as virtual machining, cutting parameters optimization, error prediction and compensation are also highlighted. Optimization systems based on virtual machining have been developed to demonstrate the effectiveness of off-line optimization for different purposes. The results show that the machining process is obviously improved.     

基于VRML的数控机床的虚拟操作研究

虚拟环境下加工设备虚拟操作和虚拟加工是虚拟制造的一个重要研究内容。本文通过对数控机床的虚拟操作的研究,阐述了在VRML的虚拟现实应用平台上建立数控机床的虚拟操作系统的方法,提出了利用VRMLJavaAppletJavaScriptHtml多方相互通信的办法对VRML人机交互功能进行增强与扩展,从而满足数控机床虚拟操作的功能要求。实验结果表明,这种增强办法不仅使VRML原有的人机交互能力得到进一步的增强,并且为VRML添加了接收与处理文本信息以及读写文件等交互能力。此外,文中还提出了一种利用SolidWork与PolyTrans相互结合而实现的在虚拟环境下的数控机床的快速建模方法,并取得令人满意的效果。本系统不但可应用于异地制造、数控机床加工仿真,还可应用于基于WEB的数控机床操作、编程与加工培训等方面。     

基于VC和OpenGL的虚拟数控加工仿真的研究

在分析虚拟制造中数控加工仿真技术的基础上,深入研究了基于OpenGL的实体建模和真实感场景的生成技术;采用面向对象的编程方法,在Visual C＋＋6．0编程环境下,利用MFC集成方式,运用OpenGL进行数控加工仿真;以数控铣削加工为对象,对虚拟制造中数控加工过程仿真进行了实例研究,分析并建立了总体框架结构,运用程序设计技术对其功能模块和图形界面进行了设计。该研究测试表明：仿真具有较好的实时性和交互性,能够有效地验证程序的正确性．较好地适应了先进制造技术的需求。     

加工过程物理仿真研究的现状及展望

加工过程仿真是虚拟制造的底层关键技术,同时也是数字化制造系统的重要组成部分,而物理仿真是其中的研究重点和难点。总结了物理仿真的当前研究内容和方法,指出了物理仿真的难点,进行了物理仿真的展望。