虛擬技術(shù)在磨削中一些應(yīng)用的研究.pdf

1、東北大學(xué)碩士論文摘要摘要近年來(lái)，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)已成為計(jì)算機(jī)科學(xué)與其它技術(shù)科學(xué)領(lǐng)域中研究和開(kāi)發(fā)的熱點(diǎn)。隨著計(jì)算機(jī)圖形學(xué)、可視化技術(shù)、軟件工程、硬件設(shè)計(jì)及控制工程的迅速發(fā)展，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的應(yīng)用也越來(lái)越廣泛。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)大大改變了人與計(jì)算機(jī)之間的交互方式，它是計(jì)算機(jī)動(dòng)畫(huà)技術(shù)、計(jì)算機(jī)視覺(jué)、人工智能、多媒體技術(shù)、模式識(shí)別、自動(dòng)控制、傳感技術(shù)的綜合運(yùn)用。沉浸、交互和構(gòu)想是虛擬現(xiàn)實(shí)的三大主要特征。!本論文共分為三部分。第一部分介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)的概念、特征

2、、分類(lèi)以及使用的計(jì)算機(jī)平臺(tái)、外圍設(shè)備、應(yīng)用軟件，討論了虛擬現(xiàn)實(shí)的關(guān)鍵技術(shù)及其在機(jī)械工程中的應(yīng)用。附虛擬現(xiàn)實(shí)建模方法和虛擬環(huán)境建立作了深刻分析。用OpenGL函數(shù)庫(kù)工具建立了普通外圓磨床MB1332A的三維幾何實(shí)體模型。對(duì)實(shí)體模型加以顏色、光照、材質(zhì)和紋理等處理，建立了逼真的虛擬磨床操作環(huán)境。并實(shí)現(xiàn)了用鼠標(biāo)和鍵盤(pán)作為輸入設(shè)備，顯示器作為輸出設(shè)備進(jìn)行普通外圓磨床的擬實(shí)操作過(guò)程。該操作動(dòng)畫(huà)具有較強(qiáng)的交互性和一定的沉浸感。此虛擬磨床仿真系統(tǒng)不僅

3、可用于磨工操作的簡(jiǎn)單培訓(xùn)，也為虛擬技術(shù)在機(jī)械工程中的應(yīng)用作了一些基礎(chǔ)勝的研究工作。該應(yīng)用程序?yàn)樘摂M現(xiàn)實(shí)在磨削領(lǐng)域中的應(yīng)用奠定了一定的基礎(chǔ)?！?、、，第二部分介紹了科學(xué)計(jì)算可視化方法，論述了科學(xué)計(jì)算可視化的分類(lèi)。(科學(xué)計(jì)算可視化則是一門(mén)把計(jì)算機(jī)圖形學(xué)與圖像處理和計(jì)算機(jī)視覺(jué)綜合應(yīng)用于計(jì)算科學(xué)的學(xué)科。分析了磨削力和磨削溫度場(chǎng)的理論模型。把科學(xué)計(jì)算可視化方法運(yùn)用到磨削溫度場(chǎng)的可視化中，用OpenGL工具實(shí)現(xiàn)了磨削溫度場(chǎng)的可視化，并可改變輸入?yún)?shù)來(lái)

4、動(dòng)場(chǎng)開(kāi)辟了一條新的路徑嚴(yán)磨削溫“場(chǎng)可““的顯示結(jié)果。為研“磨削溫“第三部分討論了磨削特點(diǎn)和磨削加工過(guò)程，介紹了國(guó)內(nèi)外對(duì)磨削仿真的研究。、分析了單顆磨粒形狀，及在計(jì)算機(jī)上實(shí)現(xiàn)單顆粒磨削加工過(guò)程仿真的必要性。探討了基于AutoCAD環(huán)境的ObjectARX開(kāi)發(fā)工具，在此基礎(chǔ)之上開(kāi)發(fā)了單顆粒磨粒加工仿真系統(tǒng)。該系統(tǒng)利用了面向?qū)ο蟮姆椒?，系統(tǒng)界面友好、系統(tǒng)完善、實(shí)時(shí)、逼真、可擴(kuò)展性強(qiáng)。實(shí)現(xiàn)了單顆粒十面體磨粒與工件韻加工過(guò)程的模擬仿真，為進(jìn)一步研

5、究磨削加工過(guò)程走出了開(kāi)創(chuàng)性的一步。本論文的三部分工作都是在PC333機(jī)器上開(kāi)發(fā)的。系統(tǒng)使用VisualC十6.0編程語(yǔ)言，并用到了OpenGL函數(shù)庫(kù)工具和基于AutoCAD環(huán)境的ObjectARX開(kāi)發(fā)工具。)一東北大學(xué)碩士論文A日STRAC7ABSTRACT鬢Inrecentyearsvirtualrealitytechnologyhasbeenahotspotofexploitationincomputerscienceandothe

6、rsciencefields.Withthedecomputergraphicsvisualizationsoftwareengineeringhardwareautomationtheapplicationofvirtualrealitybecomeswiderandwideresearchandvelopmentofdesignandr.Thevirtualrealitytechnologyhaschangedthemeanofin

7、teractionbetweencomputerandhumanbeing.Thevirtualrealitytechnologyisintegratedapplicationofcomputermotiontechnologycomputervisionartificialintelligencemultimediatechnologypaternrecognitionautomationandsensortechnology.Imm

8、ersioninteractionandimaginationarethreemaincharactersofthevirtualrealitytechnology.Thispaperisdividedthreeparts.Thefirstpartdescribesconceptcharactersandclassificationofvirtualrealityandthecomputerplatformperipherialequi

9、pmentapplicationsoftware.Itsapplicationtoengineeringandthekeytechnologyisdiscussedinthispart.Themethodofmodelingaboutvirtualrealityandvirtualenvironmentisdeeplyanalyzed.ThesystembuildsthethreedimensionalmodeofMB1332Awith

10、OpenGLtoolsinpart.ThethreedimensionalmodeofMB1332Aisimpartedwithcolorilluminationmaterialandtexture.Theoperationenvironmentofvirtualgrindingmachineisrealisticallybuilt.Theoperatorcanoperatethevirtualgrindingmachinebymous

11、eandkeyboard.Themonitoristheequipmentofoutput.Theoperationmotionhasbeterinteractionandgoodimmersion.Thisvirtualgrindingmachinecanbeusedtotrainworkerssimply.Itisabasicresearchingfortheapplicationofvirtualrealityinmechanic

12、alengineering.Itprovidesabasementforthefurtherapplicationofvirtualrealitytoengineering.Thesecondpartintroducesthemethodandclassificationofvisualizationinscientificcomputation.Visualizationinscientificcomputationisasubjec

13、tthatappliescomputergraphicsimageprocessandcomputervisionincomputationscience.Thetheoreticsmodeofgrindingforceandgrindingtemperatureisanalyzed.Thispartappliesthemethodofvisualizationinscientificcomputationinthegrindingte

14、mperature.ItrealizesthevisualizationofthegrindingtemperaturewithOpenGLtools.Whentheinputingparametersarechangedthissystemcanchangetheresultofthevisualizationofthegrindingtemperature.Itfindsanewwayforresearchinggrindingte

15、mperature.Thetbirdpartdiscussesgrindingcharactersgrindingmanufacturingprocessandintroducestheresearchingworkofthesimulationofgrindingondomesticandabroad.Andtheshapeofthesingleabrasiveisanalysised.Itisnecessaryforustorese