虛擬數(shù)控車削加工系統(tǒng)的研究與開發(fā).pdf

1、虛擬加工是在虛擬環(huán)境下對產品對象模型實現(xiàn)幾何及物理性能變化的過程，它是真實加工過程在虛擬環(huán)境下的映射。其目標是實現(xiàn)加工過程在計算機上真實再現(xiàn)。 目前數(shù)控機床已經(jīng)在制造業(yè)中得到廣泛應用，為了減少由于試切造成的浪費，需要對數(shù)控加工過程進行仿真，以虛擬加工的形式在計算機上完成對數(shù)控程序的檢驗；同時采用虛擬加工技術在對數(shù)控機床用戶進行培訓及數(shù)控類課程的教學中也能大大提高教學效果。 控制面板是數(shù)控車床的控制中心，使用者對虛擬數(shù)控系

2、統(tǒng)的操作是通過操作界面模塊來完成。本文的虛擬車削系統(tǒng)仿真的是CYNC-400型數(shù)控車床，該機床采用的是SINUMER數(shù)控系統(tǒng)。該系統(tǒng)的操作界面有兩種主要設備：①CRT/MDI操作面板，CRT為顯示裝置。MDI為手動數(shù)據(jù)輸入裝置，主要由雙功能鍵組成。②機床操作面板，由多個操作按鈕組成。本論文包括以下幾方面的內容： 1.分析數(shù)控語言結構，借鑒一般計算機高級語言編譯技術，對數(shù)控程序進行詞法分析、語法分析、語義分析，系統(tǒng)地完成對數(shù)控程序

3、各種錯誤的檢驗。 2.對虛擬加工場景建模技術進行研究，使用opengl顯示列表技術構建了虛擬組件庫，并使用虛擬裝配技術以蘇州大學工程訓練中心的CYNC-400數(shù)控機床為原型建造了虛擬加工三維場景。 3.設計了CRT顯示器界面。顯示屏幕是數(shù)控機床操作人員與數(shù)控系統(tǒng)進行人機交流的唯一途徑。其主要功能是顯示機床的各種參數(shù)以及編輯、顯示、存儲、執(zhí)行加工程序等等。 4.設計了MDI鍵盤界面。MDI界面按鈕的基本任務是通過顯

4、示屏進行數(shù)據(jù)處理。例如：直接輸入加工程序；編輯或改動儲存在控制器內的程序等等。 5.設計了機床操作面板界面，通過操作部分按鈕，可以對數(shù)控機床作直接的機械調整，以改變其工作狀態(tài)。例如快速移動運動軸。另外，也可以通過按鈕來啟動主軸順時針或逆時針轉動和調整轉速。 6.開發(fā)了幫助模塊，對該系統(tǒng)現(xiàn)有功能和使用方法做出說明。 以上研究成果已經(jīng)全部集成到作者獨立開發(fā)的虛擬數(shù)控車削加工系統(tǒng)V3.0之中。經(jīng)過實例分析，使用虛擬控制