基于OpenGL的數(shù)控銑削加工幾何仿真關(guān)鍵技術(shù)的研究.pdf

1、本文從幾項(xiàng)關(guān)鍵技術(shù)入手研究了基于OpenGL的數(shù)控銑削加工幾何仿真。 1．對(duì)仿真系統(tǒng)進(jìn)行了建模。首先，對(duì)于立式銑削加工中心設(shè)備，根據(jù)其層次結(jié)構(gòu)的特點(diǎn)，對(duì)其幾何結(jié)構(gòu)、運(yùn)動(dòng)鏈的傳遞、合成進(jìn)行了分析，建立了立式銑削加工中心的幾何模型和運(yùn)動(dòng)模型；為便于修改和擴(kuò)充，采用面向?qū)ο箢惖乃枷?，設(shè)計(jì)了機(jī)床零部件類，對(duì)零部件的幾何、運(yùn)動(dòng)屬性及繪制進(jìn)行封裝；根據(jù)CSG建模思想方法，對(duì)各零部件分別按其幾何位置關(guān)系和運(yùn)動(dòng)約束關(guān)系進(jìn)行裝配，建立了立式銑削加

2、工中心的整體模型，并實(shí)現(xiàn)其在計(jì)算機(jī)中的動(dòng)態(tài)顯示；其次，對(duì)于工件和刀具，由于涉及到布爾運(yùn)算，采用了壓縮體素模型，將三維布爾運(yùn)算轉(zhuǎn)化為一維，有效地提高了運(yùn)算速度。 2．采用八叉樹(shù)層次球狀模型進(jìn)行碰撞干涉檢查。首先，對(duì)被檢查對(duì)象構(gòu)造八叉樹(shù)層次球狀模型；其次，針對(duì)八叉樹(shù)層次球狀模型存儲(chǔ)量大的缺點(diǎn)，采用線性八叉樹(shù)存儲(chǔ)方式，并引入Morton編碼方式對(duì)地址進(jìn)行編碼，實(shí)現(xiàn)從三維到一維的轉(zhuǎn)換，降低了存儲(chǔ)量，并給出了由Morton碼計(jì)算路徑的方法

3、；最后，給出了八叉樹(shù)層次球狀模型碰撞干涉檢查算法，并通過(guò)減少冗余運(yùn)算對(duì)算法進(jìn)行改進(jìn)； 3．實(shí)現(xiàn)了數(shù)控銑削加工過(guò)程的動(dòng)態(tài)仿真。首先，建立了5參數(shù)銑刀通用模型，并采用一種簡(jiǎn)化的方法來(lái)構(gòu)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(yùn)算的各種情況；再次，對(duì)于銑削加工過(guò)程中不斷發(fā)生變化的工件外形，采取改進(jìn)的Marching-Cubes算法提取其表面三角網(wǎng)格，在OperlGL中重構(gòu)顯示，提高了仿真速度；最