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数控加工仿真是指数控机床在虚拟环境中的映射,它集制造技术、机床数控理论,计算机辅助设计(CAD)、计算机辅助制造(CAM)、建模与仿真技术于一体。人能够凭直觉感知计算机产生的三维仿真模型的虚拟环境,在设计新的方案或更改方案时能够在真实制造之前在虚拟环境中进行零件的数控加工,检查数控程序的正确性、合理性,对加工方案的优劣做出评估与优化,从而最终达到缩短产品开发周期、降低生产成本、提高产品质量和生产效率的目的。 作者利用基于OpenGL的计算机仿真和动画技术,采用基于数控代码的仿真方法,针对MNC—CXZ300型多功能数控机床,研究与开发了数控加工过程的三维动态几何仿真系统。该系统与GAPT图形自动编程系统相集成,实现了自动编程和加工仿真的一体化。该课题主要完成以下内容: (1)分析和建立仿真系统框架结构,设计友好的系统界面。 (2)深入研究OpenGL三维图形制作技术,采用面向对象的编程技术设计OpenGL与Visual C++间的接口类CGL。 (3)设计NC代码编辑器,便于用户进行手工编程。 (4)设计仿真系统和GAPT图形自动编程系统的接口,输入零件几何信息和加工参数后,系统自动生成加工程序,同时,动态显示刀具的加工轨迹。 (5)设计数控程序检查器、解释器,很好地解决数控代码的计算机识别与分析问题。 (6)设计仿真加工模块,实现车、铣、钻加工过程的三维仿真。进一步完善车削中螺纹加工、孔加工和圆弧曲面加工的仿真。在孔加工时,采用OpenGL透明处理技术,能方便地观察到孔径和孔深。 (7)设计帮助模块,方便用户使用。 综上所述,该系统具有界面友好、使用方便、可移植性好、功能全面的特点。不仅可用于实际加工生产,而且可用于数控教学和培训,适合我国国情,符合数控技术的最新发展方向。