我国数控机床使用率低的主要原因是缺乏技术熟练的编程与操作人员。传统培训方式需要比较昂贵的数控机床,一旦编程或操作有误将导致破坏性后果。利用计算机仿真技术开发仿真系统,用于对机床操作者进行操作编程的培训,降低了对实物、实地的要求。本文针对NC机床特点,研究并开发出GSK980T型仿真车削加工系统。 论文主要进行了以下具体研究工作:采用面向对象技术和VRML语言建立了由工件、机床、夹具及刀具等实体组成的仿真操作环境;通过描述它们之间的结构关系,快速、真实地显示出三维虚拟场景;采用Java语言编程,实现了仿真环境中NC代码的读入、检查、解释及数据处理;根据机床的工件、刀架及尾架等相互运动关系,建立虚拟机床运动仿真模型;根据工件由毛坯变成零件过程形状、尺寸的变化,应用参数化技术,实现加工工件的动态造型;利用VRML-JavaApplet-JavaScript的相互通信,传递NC代码数据和场景事件消息,实现了NC代码驱动的虚拟车削加工仿真;应用关键帧动画技术,以较少的帧数实现了三维仿真动画;模拟机床越程保护,对操作加工仿真过程中刀架、尾架等运动行程限位;建立友好用户界面,以HTML页面方式浏览。 该系统基于VRML与Java技术,用户只需安装一个免费小巧的VRML浏览插件即可通过IE浏览器正常运行,具有平台通用、仿真效果逼真、可扩展性良好等优点。