無心外圓磨削仿真系統(tǒng)開發(fā).pdf

1、無心外圓磨削作為一種高精度的精加工工藝方法，在機械制造領域占有重要地位。無心外圓磨削仿真是指無心外圓磨削加工過程在虛擬環(huán)境中的映射，無心外圓磨削仿真系統(tǒng)是虛擬制造技術的重要組成部分，對無心磨削過程進行建模仿真，可以幫助設計人員檢查制造中的問題，同時找到一種便利的方法來選擇最佳的加工參數(shù)，必將獲得巨大的經(jīng)濟效益。 本文首先介紹了常用的軟件開發(fā)流程，結(jié)合仿真系統(tǒng)開發(fā)流程的特點初步建立了無心外圓切入磨削仿真系統(tǒng)的開發(fā)流程。對照項目要求

2、，初步擬定了系統(tǒng)的目標功能。通過對系統(tǒng)目標功能的詳細分析，確定了無心外圓磨削仿真系統(tǒng)的總體構架和相關模塊的設計思想。 隨后文章重點探討了仿真系統(tǒng)實現(xiàn)的幾個關鍵技術。在分析了OpenGL三維建模的優(yōu)缺點后提出了3DS模型在仿真系統(tǒng)中的應用的思想。并對3DS文件格式構架及3DS模型在仿真系統(tǒng)中的讀取與重現(xiàn)的具體方法進行了詳細分析。 在對目前主流數(shù)控仿真軟件中對于工件表面三維形貌變化處理常用的三角網(wǎng)格離散仿真法分析的基礎上結(jié)合

3、無心外圓磨削的特點，指出了三角網(wǎng)格離散仿真在無心磨削應用中的不足。提出了仿真系統(tǒng)的動畫設計思想以及利用OpenGL相關技術實現(xiàn)加工過程工件三維形貌變化的詳細過程。同時又分析了布爾運算在加工過程二維動畫仿真中的原理及優(yōu)缺點，并在分析無心磨削加工特點的基礎上，采用OpenGL混合技術實現(xiàn)了無心外圓磨削加工過程的二維動畫仿真。 在介紹無心磨削中工件中心高的理論計算方法的基礎上提出了根據(jù)工件中心高的理論優(yōu)化值計算托板高度的方法，并詳細介

4、紹了相關計算機程序的設計。同時通過計算機編程實現(xiàn)了在時域中表現(xiàn)工件真圓度的變化狀態(tài)和實時的磨削力的輸出。 此外，文章還對工件自身存在的不平衡對于無心磨削的影響進行了相關分析。將工件的不平衡劃分為軸向不平衡、徑向不平衡和軸向徑向同時不平衡三大類，然后分別對這三種情況進行了動力學分析，并通過Matlab計算繪制了各種情況下穩(wěn)定磨削區(qū)域的范圍，為進一步了解無心磨削的特性提供了有益參考。 仿真系統(tǒng)經(jīng)過測試具有良好的實時性、交互性