基于OpenGL的數控銑削加工幾何仿真關鍵技術的研究.pdf

1、本文從幾項關鍵技術入手研究了基于OpenGL的數控銑削加工幾何仿真。 1．對仿真系統(tǒng)進行了建模。首先，對于立式銑削加工中心設備，根據其層次結構的特點，對其幾何結構、運動鏈的傳遞、合成進行了分析，建立了立式銑削加工中心的幾何模型和運動模型；為便于修改和擴充，采用面向對象類的思想，設計了機床零部件類，對零部件的幾何、運動屬性及繪制進行封裝；根據CSG建模思想方法，對各零部件分別按其幾何位置關系和運動約束關系進行裝配，建立了立式銑削加

2、工中心的整體模型，并實現其在計算機中的動態(tài)顯示；其次，對于工件和刀具，由于涉及到布爾運算，采用了壓縮體素模型，將三維布爾運算轉化為一維，有效地提高了運算速度。 2．采用八叉樹層次球狀模型進行碰撞干涉檢查。首先，對被檢查對象構造八叉樹層次球狀模型；其次，針對八叉樹層次球狀模型存儲量大的缺點，采用線性八叉樹存儲方式，并引入Morton編碼方式對地址進行編碼，實現從三維到一維的轉換，降低了存儲量，并給出了由Morton碼計算路徑的方法

3、；最后，給出了八叉樹層次球狀模型碰撞干涉檢查算法，并通過減少冗余運算對算法進行改進； 3．實現了數控銑削加工過程的動態(tài)仿真。首先，建立了5參數銑刀通用模型，并采用一種簡化的方法來構造刀具掃描體；其次，分析了刀具掃描體和工件的壓縮體素模型的。DEXEL鏈間布爾差運算的各種情況；再次，對于銑削加工過程中不斷發(fā)生變化的工件外形，采取改進的Marching-Cubes算法提取其表面三角網格，在OperlGL中重構顯示，提高了仿真速度；最