基于OpenGL的数控仿真三维图形的研究

数控加工过程由数控程序控制,但数控程序的错误往往不容易被发现。从而在实际加工中可能出现碰撞干涉等问题。通过数控仿真软件可以在制造之前在计算机中模拟加工过程,发现可能出现的碰撞、干涉,零件的可加工性及工艺的合理性等。而在虚拟加工环境下,三维图形处理是其核心的技术问题。本文以三维图形软件标准OpenGL为工具,探讨数控仿真系统中三维图形的处理方法。     

数控加工过程可视化的实现方法

介绍了数控加工可视化过程的实现方法。图形显示的实时性和系统的交互性是数控加工过程可视化系统设计的两个重要原则。通过对数控车床和数控铣床加工运动过程的仿真,应用该方法实现的系统达到了预期的效果。介绍的车削与铣削的模型及其加工算法较好地解决了数控加工可视化的实时性和显示精度的要求。该系统为数控加工程序的校验提供了可视化的工具。     

数控加工工装物流自控系统的设计与实现

数控加工技术以其加工过程人工干预少、加工效率高、产品质量稳定等优点在现代航空制造业中得到了广泛应用。因航空产品更新换代快、新研发项目多等因素的影响,传统的单纯人工物流方式耗时大、速度慢、占据空间大等缺点凸显。构建该物流自动控制系统的主要目的在于对数控加工过程中的工装物流环节进行系统、科学管理,自动地实现存取、调配,进一步提高数控加工的生产效率。     

数控加工三维仿真系统

本文采用Windows98作为开发平台，选择OpenGL作为工具，开发了数控车、铣、钻加工三维仿真系统，系统由数控程序编辑，数控程序检查与解释，仿真计算及仿真显示等模块组成，其特点是基于数控代码的反向仿真，更接近实际车削、铣削、钻削的加工过程。     

大型抛物面天线数控加工技术

本文介绍了大型抛物面天线的数控加工过程,重点阐述了为保证大型抛物面天线加工质量而采用的数控编程及加工技术解决方案,并对数控加工的难点进行了加工原理论述.另外,文中还对实际数控加工过程的具体控制和调整进行了论述.并给出了最终检测结果.     

CAXA制造工程师在四轴零件加工中的应用研究

随着现代机械行业和计算机技术的飞速发展,数控设备的发展突飞猛进,与之配套的计算机辅助制造(CAM)技术,显示出巨大的潜力,并广泛应用于工程设计和数控加工等领域中。利用CAXA制造工程师软件,结合典型四轴零件的造型、刀轨生成、仿真加工、后处理程序、代码生成和机床加工等数控加工过程,就数控加工中如何应用CAXA制造工程师保证加工精度和提高加工效率进行研究和探索,取得了一定的成效。     

基于仿真技术的数控实验平台构建及应用

利用计算机图形学技术仿真数控加工系统,无论是在实验教学还是在生产培训上,都越来越受到重视。针对初次操作数控机床的学生培训事故率高、对机床刀具设备损坏大、教学培洲效率低的状况,构建基于仿真技术的数拧实验平台来进行数控教学和培训。介绍了数控仿真系统的应用原理、构建要素以及数控加工过程的动态图形仿真技术。结合零件加工实例阐述了数控仿真实验平台的运行过程。实例表明,数控仿真技术的应用,提高了学生的数控编程能力、数控机床操作能力以及数控系统的维护能力。     

虚拟数控铣床加工过程仿真研究*

基于虚拟柔性制造系统,着重从几何仿真的角度对数控铣床模型的建造和加工过程仿真的有关问题进行了研究。在建模过程中重点研究了数控铣床模型的简化、基于OpenGL和Pro/E的格式转换,并在虚拟仿真环境中,根据铣床的构造特点,建立了铣床的虚拟模型;在加工仿真过程中,针对铣床加工过程,对数控铣床的多轴联动机制进行了约束和定义,并对数控代码进行了分解,采用数字脉冲的驱动方式,成功模拟了加工过程的直线和圆弧等常用插补,形成工件轮廓。     

VERICUT仿真技术在数控加工工厂中的应用

VERICUT软件是美国CGTECH公司开发的数控加工仿真系统,由NC程序验证模块、机床运动彷真模块、优化路径模块、自动比较模块和CAD/CAM接口等模块组成,可仿真数控车床、铣床、加工中心和多轴加工中心等多种加工设备的数控加工过程,也能进行NC程序优化,缩短加工时间,检查过     

虚拟加工中心加工过程算法研究

在虚拟加工环境的建造过程中，关键技术是三维实体的数据结构和加工仿真的逐步成型算法。该文重点研究了毛坯的数据结构特点，四边形离散化方法和毛坯文件的存储格式等，并且分析了三坐标加工中心的加工特点，同时还给出了虚拟加工过程中毛坯被加工成工件的逐步成型算法。该算法在虚拟加工环境中得到了成功应用，文中给出了该算法在三坐标加工中心的验证实例。     

数控车削零件的仿真加工

本文介绍了数控车削零件的仿真加工技术。它采用CAXA软件生成NC代码,利用CAXA软件的CAM功能进行数控仿真,加载到VNUC仿真软件的计算机模拟机床里,模拟真实机床运动,最后通过数据线将G代码传输到实际机床,形成＂虚拟＋现实＂的仿真模式。这种模式弥补了CAD/CAM软件数控仿真的不足,将虚拟的机床运动与实际的数控操作融为一体,可使用户既掌握数控铣削加工的基本原理,又掌握数控系统操作的基本技能。     

基于面向对象的虚拟数控系统的研究

提出了虚拟数控机床的基本系统结构,引入面向对象程序设计的基本概念于虚拟数控机床的设计.根据数控机床各零部件在加工过程中的特点,把它们分成静态类、运动类和动态类3类.在此基础上,利用3维实体CAD（computer aided design）软件系统进行虚拟数控机床加工过程中非变形物体（静态类与运动类）的外形设计并转换成STL（stereolithography）文件,对动态变形物体采用特征造型方法,与设计的成员函数即该零部件的运动函数有机地集成起来,构成类,最终实现数控机床各机构的动态仿真.引入了四元数的基本概念,并将其应用于系统设计与实现.上述方法为虚拟数控系统的研究提供了基本框架.实验结果证明,上述方法是可行的,具有很好的实用价值和参考价值.     

用户级多任务的两种实现方法

在分析了系统级多任务需要哪些硬件支持的基础上。提出了进程扩展型虚拟机和指令解释器型虚拟机的概念，给出这两种虚拟机如何模拟支持多任务的硬件机制的方法，以及在虚拟机上建立和切换多个任务的方法，该技术可以用于在上述两类虚拟机上构建自己的支持多任务的操作系统内核．     

面向分布式制造的虚拟控制端开发平台的设计与研究

在分析国内外几种有代表性的数控机床操作面板并对不同面板上各按钮间的功能逻辑关系进行总结归纳的基础上,通过对可定制虚拟控制端开发平台的各功能配置模块的构建,设计开发了一个包含多种类型控件的控件库和一个包含多个已实现的虚拟操作面板的面板库,进而基于控件技术,设计实现了该可定制虚拟控制端开发平台,用于分布式制造中任务调度的控制,并实现了该平台与分布式制造中任务调度执行端之间的网络通讯。最后以华中I型数控系统的远程操作与任务调度作为虚拟控制平台的应用实例。     

基于负载预测的虚拟机动态调度算法研究与实现

在云计算系统中为了实现负载均衡和资源的高效利用,需要在虚拟机粒度上对云计算系统进行调度,通过热迁移技术将虚拟机从高负载物理节点迁移到低负载物理节点。把负载预测技术和虚拟机动态调度技术相结合,提出了LFS算法,通过虚拟机历史负载数据对虚拟机未来的负载变化情况进行预测,然后根据预测结果对虚拟机进行调度,能够有效地避免云计算系统中高负载物理节点出现,实现负载均衡,提高资源使用率。     

可重配置DNC系统的设计与实现

为了使DNC系统适应不同配置的制造单元,同时有效地控制和管理制造单元中数控机床的加工过程,该文从DNC系统的控制软件可重配置以及硬件通讯平台可重配置的角度出发,提出了一种可重配置制造单元中数控机床的DNC控制设计方法,同时采用面向对象技术进行DNC系统软件的设计和开发,所开发的系统集NC程序编辑、NC程序管理、DNC控制为一体,能够满足动态单元和可重构制造单元等DNC的控制要求。     

VMOffset:虚拟机自省中一种语义重构改进方法

虚拟机自省是一种在虚拟机外部获取目标虚拟机信息,并对其运行状态进行监控分析的方法.针对现有虚拟机自省方法在语义重构过程中存在的可移植性差、效率较低的问题,提出了一种语义重构改进方法VMOffset.该方法基于进程结构体成员自身属性制定约束条件,可在不知道目标虚拟机内核版本的情况下,自动获取其进程结构体关键成员偏移量,所得偏移量可提供给开源或自主研发的虚拟机自省工具完成语义重构.在KVM（kernel-based virtual machine）虚拟化平台上实现了VMOffset原型系统,并基于不同内核版本操作系统的虚拟机,对VMOffset的有效性及性能进行实验分析.结果表明：VMOffset可自动完成各目标虚拟机中进程级语义的重构过程,具有可移植性与安全性,且仅对目标虚拟机的启动阶段引入0.05%之内的性能损耗.     

A multi-regional computation scheme in an AR-assisted in situ CNC simulation environment

Computer numerical control (CNC) simulation systems based on 3D graphics have been well researched and developed for NC tool path verification and optimization. Although widely used in the manufacturing industries, these CNC simulation systems are usually software-centric rather than machine tool-centric. The user has to adjust himself from the 3D graphic environment to the real machining environment. Augmented reality (AR) is a technology that supplements a real world with virtual information, where virtual information is augmented on to real objects. This paper builds on previous works of integrating the AR technology with a CNC machining environment using tracking and registration methodologies, with an emphasis on in situ simulation. Specifically configured for a 3-axis CNC machine, a multi-regional computation scheme is proposed to render a cutting simulation between a real cutter and a virtual workpiece, which can be conducted in situ to provide the machinist with a familiar and comprehensive environment. A hybrid tracking method and an NC code-adaptive cutter registration method are proposed and validated with experimental results. The experiments conducted show that this in situ simulation system can enhance the operator’s understanding and inspection of the machining process as the simulations are performed on real machines. The potential application of the proposed system is in training and machining simulation before performing actual machining operations.     

基于增强型虚拟机的软件保护技术

针对目前日益严峻的软件保护问题,对现有基于虚拟机的软件保护技术进行分析与研究,对虚拟机保护技术进行了改进,设计了一种增强型虚拟机软件保护技术。采用了虚拟花指令序列与虚拟指令模糊变换技术,并对虚拟机的虚拟指令系统做了改进,从而提高了虚拟机执行的复杂程度与迷惑程度,具有高强度的反逆向、防篡改、防破解的特点。实验分析表明,增强型虚拟机保护技术明显优于普通型虚拟机保护技术。     

A dynamic VM consolidation technique for QoS and energy consumption in cloud environment

Cloud-based data centers consume a significant amount of energy which is a costly procedure. Virtualization technology, which can be regarded as the first step in the cloud by offering benefits like the virtual machine and live migration, is trying to overcome this problem. Virtual machines host workload, and because of the variability of workload, virtual machines consolidation is an effective technique to minimize the total number of active servers and unnecessary migrations and consequently improves energy consumption. Effective virtual machine placement and migration techniques act as a key issue to optimize the consolidation process. In this paper, we present a novel virtual machine consolidation technique to achieve energy–QoS–temperature balance in the cloud data center. We simulated our proposed technique in CloudSim simulation. Results of evaluation certify that physical machine temperature, SLA, and migration technique together control the energy consumption and QoS in a cloud data center.