基于OpenGL的异形螺杆虚拟车床加工仿真系统研究

详细信息    查看全文 | 推荐本文 |

英文篇名：Research on virtual lathe machining simulation system of special shape screw pole based on OpenGL 作者：库祥臣 ; 曹贝贝 ; 张国庆 英文作者：KU Xiangchen;CAO Beibei;ZHANG Guoqing;School of Mechatronics Engineering,Henan University of Science and Technology; 关键词：异形螺杆 ; OpenGL ; 离散化建模 ; 虚拟加工 ; 去除材料 ; 动态仿真 英文关键词：special shape screw pole;;OpenGL;;discretization modeling;;virtual machining;;material removal;;dynamic simulation 中文刊名：ZJYC 英文刊名：Manufacturing Technology & Machine Tool 机构：河南科技大学机电工程学院; 出版日期：2017-05-02 出版单位：制造技术与机床 年：2017 期：No.659 基金：国家科技重大专项:高速精密数控车床及车削中心(2012ZX04005-021) 语种：中文; 页：ZJYC201705023 页数：4 CN：05 ISSN：11-3398/TH 分类号：80-83

摘要

针对目前异形螺杆形式多样复杂、加工困难的现状,避免或者减少试切法在实际加工过程中人力、物力的浪费,分析了异形螺杆的形状特点及传统加工工艺;并在Visual Studio 2012环境下,以三维开放图形库OpenGL为工具,研究开发了异形螺杆车削动态仿真系统,实现了在参数输入、刀具库设计、工件设置等条件下几种异形螺杆的动态切削仿真。着重阐述了毛坯离散化的建模方法以及刀具与毛坯间的布尔减运算,利用OpenGL的双缓存技术,采用不断更新显示毛坯形状和刀具位置,以实现车削加工异形螺杆去除材料的过程。系统具有良好的实时性、三维图形显示能力以及一定的实用性。
        Aiming at the present situation of the special-shaped screw pole of complex form and difficult processing,avoid or reduce the waste of manpower and material resources in the actual machining process.Analyse the characteristics of the shape of the special-shaped screw pole and traditional machining technology. Under the environment of Visual Studio 2012,the dynamic simulation system of the special-shaped screw pole turning is developed based on the 3D open graphics library OpenGL. Implement in the parameter input,cutting tool library design,the workpiece set under the condition of several kinds of heterotypic screw dynamic cutting simulation. This paper emphatically expounds the modeling method of blank discretization,and Boolean subtraction operation between the tool and the blank. Using double buffer technology of OpenGL,display the blank shape and the cutting tool with constantly updated,in order to realize the process of turning processing heterotypic screw remove material. The system has good real-time performance,3D graphics display capabilities and a certain degree of practicality.

引文

[1]王隆太,李吉中,李雪峰,等.异型螺杆数控磨床的研制及相关技术的研究[J].机床与液压,2003(5):162-164.
    [2]李国良,王培俊,侯磊,等.基于Open GL的虚拟数控车床加工仿真系统研究[J].机械设计与制造,2011(11):168-170.
    [3]刘勇,刘贤娟.基于Open GL的虚拟车削加工图形建模[J].大庆石油学院学报,2005,29(3):83-84.
    [4]田娟秀.虚拟数控车床系统建模及加工过程仿真的研究[D].长沙:湖南师范大学,2006.
    [5]邢迪雄,刘金磊,彭一男.基于Open GL和Visual C++的虚拟加工系统的研究[J].煤矿机械,2009,30(10):195-196.
    [6]牛连强,许银龙,陈欣,等.异形螺杆加工过程三维动态仿真技术研究[J].计算机仿真,2007,29(3):270-273.
    [7]熊毅,刘红普.基于Open GL的数控车削三维仿真系统研究[J].机械制造与自动化,2011,40(6):132-136.
    [8]侯磊,王培俊,李国良,等.基于Open GL与VC++的虚拟数控车床加工仿真研究[J].机械工程与自动化,2011(4):4-6,10.
    [9]王太勇,汪文津,范胜波,等.基于人工神经网络的车削切屑形态预测动态建模及实时仿真[J].制造技术与机床,2005(10):48-51.
    [10]赵红显.数控加工运动仿真及材料去除的研究与实现[D].西安:西北工业大学,2005.
    [11]张明凯.基于Open GL与VC++的虚拟铣削系统研究[D].苏州:苏州大学,2013.
    [12]于潜.基于Open GL的车铣去除材料的三维动态仿真[J].机械管理开发,2014,29(3):41-44.