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虚拟数控车床加工仿真技术的研究
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2010-10-14
刘高
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在虚 拟 机 床车削的仿真系统中，如何快速实现复杂虚拟场景的建立和参数化驱动被
加工件的动态模型一直是虚拟制造技术研究中几何建模的核心技术问题。本文针对这两
个问题进行了研究，以华中T型车削数控系统(HCNC-1T)卧式车床为研究对象，参数
化虚拟数控车削机床及被加工件的加工过程。本文提出了虚拟环境中两种三维模型(固
定形体和参数化形体)的建模方法。利用3D资源快速开发复杂固定形体的建模方法解
决了虚拟制造系统中复杂模型建模难，费时耗力的问题。提出了特征体统一单元造型法，
结合参数化插值法，实现了参数化形体的模型建立与多种加工过程的动态仿真，并在
VC十十与OpenGL搭建的平台上开发了华中数控车削仿真系统软件。该软件通过读取NC
文件，检测其有效性后，参数化驱动虚拟数控车床各个己装配零部件之间的相对运动，
并跟踪检测以及实时预测各个部件之间干涉碰撞的情况，实现工件在切削过程中的动态
仿真。
加工件的动态模型一直是虚拟制造技术研究中几何建模的核心技术问题。本文针对这两
个问题进行了研究，以华中T型车削数控系统(HCNC-1T)卧式车床为研究对象，参数
化虚拟数控车削机床及被加工件的加工过程。本文提出了虚拟环境中两种三维模型(固
定形体和参数化形体)的建模方法。利用3D资源快速开发复杂固定形体的建模方法解
决了虚拟制造系统中复杂模型建模难，费时耗力的问题。提出了特征体统一单元造型法，
结合参数化插值法，实现了参数化形体的模型建立与多种加工过程的动态仿真，并在
VC十十与OpenGL搭建的平台上开发了华中数控车削仿真系统软件。该软件通过读取NC
文件，检测其有效性后，参数化驱动虚拟数控车床各个己装配零部件之间的相对运动，
并跟踪检测以及实时预测各个部件之间干涉碰撞的情况，实现工件在切削过程中的动态
仿真。
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