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《吉林大学》 2007年
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面向虚拟制造的数控加工仿真技术研究

王占礼  
【摘要】: 此文对数控加工几何仿真和物理仿真中的几个关键技术进行了研究。论文利用OpenGL图形库,以几何实体构造法(CSG)和边界表示法(B-Rep)相结合的方法构造了虚拟加工环境的三维几何模型,所建虚拟加工环境在视区中可以实现缩放、旋转和平移,仿真环境逼真、用户操作简便。 在数控加工几何仿真中,采用基于三角网格的方法构造工件模型,在模型均匀离散的基础上,对曲面曲率较大的区域进行了局部细分,不仅提高了仿真精度,同时也兼顾了显示速度。 论文提出了一种新的快速局部消隐算法,该算法可利用OpenGL的颜色缓存、深度缓存和模板缓存功能来实现,减少了一般消隐算法中的大量的求交计算,提高了运行速度。 改进了基于FDH包围盒的碰撞干涉检测方法,通过包围盒层次树的建立、包围盒的相交测试以及基本体素的相交测试,对物体进行碰撞干涉检测,可有效提高检测效率。 建立了包括机床几何(运动)误差、夹具误差、工艺系统受力变形、工艺系统受热变形、刀具磨损等多种因素对加工精度影响的精度预测综合模型,克服了以往只考虑单项或少数几项因素模型过于简化的缺点,提高了加工精度预测的准确性。 此文研究开发的数控加工仿真系统,不仅可以模拟数控加工材料去除过程,进行几何精度验证和碰撞干涉检测,还可以对加工精度进行预测,数控机床操作人员和数控加工编程人员可根据加工精度预测结果,调整切削参数、修改加工程序,以便在满足工件加工精度要求的前提下,最大限度地发挥数控机床的潜能,达到保证质量,提高效率,降低成本的目的。 论文的实验考证工作在CK6136H型数控车床上进行。 论文结合吉林省科技厅科研项目《数控加工过程拟实技术研究》(编号为20020622)进行。
【学位授予单位】:吉林大学
【学位级别】:博士
【学位授予年份】:2007
【分类号】:TG659

【引证文献】
中国期刊全文数据库 前2条
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2 王占礼;董超;胡艳娟;李静;朱丹;;数控加工仿真系统研究现状与发展趋势[J];制造业自动化;2013年05期
中国博士学位论文全文数据库 前7条
1 伍铁军;数控加工仿真关键技术研究与软件开发[D];南京航空航天大学;2001年
2 魏迎梅;虚拟环境中碰撞检测问题的研究[D];中国人民解放军国防科学技术大学;2000年
3 余湛悦;并行化数控编程和加工仿真关键技术的研究与实现[D];南京航空航天大学;2003年
4 卢碧红;虚拟数控车削加工精度预测系统研究[D];大连铁道学院;2003年
5 吴菁;基于虚拟加工车削参数优化方法的研究[D];哈尔滨工业大学;2009年
6 彭健钧;基于特征的复杂工件数控加工关键技术研究[D];中国科学院研究生院(沈阳计算技术研究所);2012年
7 刘杰;面向快速成型的设备控制、工艺优化及成型仿真研究[D];华南理工大学;2012年
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1 黄福志;面向虚拟制造的车削加工仿真关键技术研究[D];长春工业大学;2010年
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3 武伟让;大型壳体磁脉冲自动钻铆系统设计和仿真[D];哈尔滨工业大学;2010年
4 梁涛;车铣复合加工仿真系统关键技术研究及原型系统开发[D];重庆大学;2011年
5 赵春梅;轴类零件数控车削仿真系统的研究与开发[D];吉林大学;2011年
6 丁祖军;立式数控铣削仿真加工系统研制[D];苏州大学;2011年
7 余春晓;面向虚拟车削的切削力分析与切削参数优化技术研究[D];吉林大学;2008年
8 田中朝;三角网格曲面重建及求交理论、方法研究[D];山东理工大学;2008年
9 张楠;虚拟铣削加工中加工误差的产生机理与仿真[D];沈阳航空工业学院;2009年
10 苗运歌;基于OpenGL的数控铣削曲面加工几何仿真技术研究[D];沈阳航空工业学院;2009年
【参考文献】
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【共引文献】
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10 张为华;解红雨;欧海英;谷建光;;固体火箭发动机虚拟样机技术初步研究与实践[A];中国宇航学会2005年固体火箭推进第22届年会论文集(发动机分册)[C];2005年
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6 蒋永翔;复杂制造系统加工稳定性在线监测及寻优控制关键技术研究[D];天津大学;2010年
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10 胡艳娟;汽车齿轮的可制造性评价与制造资源优化技术研究[D];吉林大学;2011年
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5 黄福志;面向虚拟制造的车削加工仿真关键技术研究[D];长春工业大学;2010年
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【同被引文献】
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1 黄凤晓;激光熔覆和熔覆成形镍基合金的组织与性能研究[D];吉林大学;2011年
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1 余勤科;虚拟数控系统关键技术研究[D];西安电子科技大学;2001年
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8 孟凡力;数控车削几何仿真系统研究[D];大连铁道学院;2003年
9 张慧萍;数控切削加工工艺参数及刀具运动轨迹的研究[D];哈尔滨理工大学;2003年
10 杨润党;虚拟数控车削加工过程建模与仿真系统的研发[D];江苏大学;2003年
【二级引证文献】
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