一、OpenGL实现数控加工刀具轨迹实时仿真研究（论文文献综述）
王权[1]（2019）在《基于多分辨率网格分割的细分曲面数控加工仿真技术研究》文中研究说明数控加工仿真技术是数控加工系统中的关键技术,其不仅可以验证刀具路径的正确性和加工程序是否可行,而且可以分析计算出工件的几何加工误差,以便于处理工件加工“过切”和“欠切”问题。随着先进制造业的发展,加工的零件变得越来越复杂,对数控加工仿真技术也提出了更高的要求。相比于传统的NUBRS造型方法,细分曲面建模方法不需要经过求交和裁剪等操作,就可以高效构建具有任意拓扑结构的光滑曲面,而且其离散网格的本质更加便于进行数控加工刀具轨迹的计算和数控加工仿真的实施。鉴于细分曲面模型在复杂曲面设计和加工制造方面具有一定的优势,细分曲面在动画、影视制作、数控加工等领域得到了广泛的应用。但是目前关于细分曲面的数控加工仿真技术研究较少,为此,本文以Catmull-Clark细分曲面为基础,利用细分曲面的多分辨特性,对数控加工仿真的相关问题进行研究,具体研究内容如下:（1）研究Catmull-Clark细分曲面的数控加工仿真毛坯模型的建立方法。根据加工模型的数据,结合Z-MAP方法,建立包围加工模型的长方体毛坯模型;并根据不同加工阶段加工模型具有不同的表示精度,对毛坯模型上表面进行网格加密,提出毛坯模型多分辨率细化方法。（2）根据环形铣刀、球头铣刀以及平底铣刀等三种刀具的数学表达式,研究三种刀具的参数化表示方法。（3）研究三种刀具实时切削毛坯的方法。根据环形铣刀、球头铣刀以及平底铣刀的刀具几何形状,构建三种刀具的刀具扫描体,根据刀位点的信息以及刀具扫描体几何信息,改变毛坯数据,实现刀具连续切削毛坯过程。（4）研究加工仿真误差分析方法。误差分析的主要问题是快速计算毛坯模型与加工模型之间最近距离,基于细分曲面多分辨率网格分割,结合包围盒检测技术,研究搜索空间点与加工模型最近距离点对的方法,以此为基础,实现加工仿真误差分析。最后,通过算法验证以及加工实验,验证本文提出的数控加工仿真技术相关算法的实用性和可行性。
孙显志[2]（2019）在《组合曲面三坐标数控编程软件开发》文中进行了进一步梳理组合曲面零件已广泛运用在飞机、汽车、船舶和模具制造等行业中,如何在无拓扑关系的组合曲面中生成连续的加工轨迹是企业生产加工中的关键。根据企业实际需求,本文重点研究了鞋植组合曲面的刀具轨迹规划方法和曲面跨界时的跨界刀具轨迹计算方法,最后将规划方式和跨界算法嵌入数控编程软件中,生成加工轨迹,进行实验加工,对研究成果进行了检验、分析。首先,本文使用鞋楦IGES组合曲面数据,从文件中读取曲面及裁剪信息,通过曲面正算构造出B样条曲面,采用螺旋线投影法,从空间螺旋线上设置导动点,利用迭代算法计算出导动点沿螺旋线半径方向在曲面上的投影点,并通过角度限制算法解决了组合曲面中各曲面法矢量方向不同的问题,根据投影法原理,制定了投影点加密算法,解决了螺旋线投影法中部分曲面投影点较为稀疏的问题。其次,将曲面边界情况分类,对不同的边界情况提出不同的判别方式和跨界处投影点算法。针对组合曲面中的裁剪曲面提出了投影点筛选算法,将曲面的空间投影点映射到二维参数面,生成参数坐标,利用射线法对裁剪范围内的投影点进行筛选,算出最终的投影点,并根据加工刀具和法矢量生成刀具轨迹。第三,使用C++编程语言在VC平台的MFC应用程序中开发组合曲面数控编程功能,嵌入已有软件平台中。在软件平台中完成了IGES文件的读入、显示、数控编程等工作,根据企业需求,开发出数控编程软件中的人机交互功能,并给出了每种功能的实现算法。最终,根据加工方式对数控程序做后置处理,给出了后置处理算法。利用VERICUT仿真软件对生成的数控程序进行仿真,检证轨迹后,使用实验室机床完成实际的加工实验,验证了本文研究内容的正确性。
黎柏春[3]（2016）在《制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究》文中进行了进一步梳理制造业一直是国民经济发展的重要基础,而制造业的发展取决于制造技术的进步。然而制造业的发展离不开数据的支持,而计算机仿真和监控是目前获得数据的主要方式,因此仿真和监控研究一直是制造领域的重要课题。目前,由于计算资源的限制,制造领域的计算机仿真多以单个部件或设备为研究对象。而制造系统已成为了当今的主要制造形式,因此针对整个制造系统的仿真已势在必行。随着近年来网络化技术、计算机仿真技术、虚拟现实技术以及虚拟制造技术的发展,构建一个具有强大计算能力的实时分布交互仿真系统已成为可能。同时作为获取数据重要方式的监控,长期以来,监控的人机交互主要以图表、二维界面、音频、视频等作为交互手段。然而图表和二维界面的真实感和交互感都较差,视频和音频的信息数据量又较大,不利于信息通信。因而寻求一种形象直观、交互性强、数据量小的监控形式一直是监控发展的方向和目标。以虚拟环境为基础的虚拟监控正是解决该问题的有效手段。综上所述,本文分析了制造系统分布交互仿真和虚拟监控的发展趋势,结合分布交互仿真和虚拟监控都以虚拟环境为基础的特点,针对去除材料的制造系统,进行了分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究。本文的主要研究工作如下:（1）以最基本的制造系统单元作为研究对象,根据制造系统分布交互仿真和虚拟监控的功能分析,按照分布交互仿真标准IEEE 1516e和主体（Agent）的基本结构设计了面向制造系统的分布交互仿真和虚拟监控系统结构,并针对该系统结构选择了相应的网络协议和通信模型。（2）以构建制造系统分布交互仿真和虚拟监控系统为目的,针对机床的可视化仿真和虚拟监控进行了深入的研究。建立了 DMG-DMU50机床的运动学模型,并验证了所建运动学模型的正确性。为了保证制造系统仿真和虚拟监控时机床加工过程的实时动态显示,研究了基于GPU并行计算能力的材料去除仿真算法,实现了 NC代码编译和基于GPU计算的材料去除仿真,并通过与Vericut的仿真对比,验证了文中仿真方法的正确性。为了将以上的研究成果开发实现为制造系统仿真和虚拟监控的仿真实体或监控主体,设计了五轴数控机床可视化环境、仿真控制实体和监控管理主体的类图。（3）以构建面向多轴铣削的球头铣刀铣削力仿真预测实体为目的,从铣削力的基本理论模型出发,推导了适用于多轴铣削的球头铣刀铣削力模型,给出了如何利用文中的几何仿真求解铣削力模型积分边界的方法,推导了铣削力系数辨识模型,进行了铣削力系数辨识实验和验证铣削力仿真的多轴铣削实验。为了将铣削力仿真开发实现为制造系统仿真的仿真实体,结合第3章的几何仿真研究设计了铣削力仿真预测实体类图。（4）以构建工业6R机器人的仿真实体和监控主体为目的,建立了 6R工业机器人的运动学模型,推导了逆运动学的解析解,并通过实验验证了运动学模型的正确性。在分析了机器人控制指令,建立了机器人的雅克比矩阵,以及设计了控制指令的编译流程的基础上,设计了机器人的仿真实体类图,开发实现了其中的核心模块。同时,为了构建机器人的监控主体,在免费开源的网络通信开发包JOpenShowVar基础上,深入研究了机器人监控的通信接口,设计了监控主体类图,开发实现了其中的核心模块,进行了监控实验测试。（5）以为虚拟监控提供运动数据为目的,研究了一种针对运动数据采集的视觉测量方法。以Kinect作为基本的传感器节点,建立了基于信息物理融合系统（CPS）架构的运动数据采集系统结构。对深度图像和颜色图像的有机融合进行了深入的理论研究,设计了求解被跟踪对象位置坐标的算法,开发实现了算法中的关键模块,通过在机床上进行坐标测量实验验证了运动数据采集的正确性。（6）在全文理论研究的基础上,结合各章设计的程序类图,并借助一些免费的软件开发包,开发实现了面向制造系统的分布交互仿真和虚拟监控系统。通过系统的试运行实验,验证了文中理论研究和程序开发的正确性和可靠性。
陈蕊蕊[4]（2014）在《面向数控系统的车削加工仿真系统的设计与实现》文中进行了进一步梳理数控加工仿真技术已广泛应用于航空、航天、机械制造等领域。数控加工仿真的基本原理是模拟数控加工环境，建立计算机仿真模型，在该模型下运行NC加工程序，以检验其正确性。数控车削加工主要用于加工内外圆柱面、圆锥面、球面等一些复杂的回转面，是加工领域中一种最常见的加工方法。因而对数控车削加工仿真进行研究不但能带来理论的突破，还能创造巨大的实用价值。正是基于此，本文对车削加工仿真过程中的关键技术进行了研究和实现，论文的主要研究内容如下：首先，本文提出了一种适用于车削加工仿真的二维双向dexel实体建模方法，并将它用于车削加工仿真中的毛坯建模（简称为“D-dexel毛坯建模方法”）,D-dexel毛坯建模方法是在dexel建模方法的基础上，结合车削加工的毛坯都是回转体的特点提出的。D-dexel毛坯建模方法简单方便，不仅可以实现精确的外径加工仿真，还可以实现精确的内径加工仿真。其次，归类车削刀具，建立刀具统一的显式表达方式。车削刀具形状繁多，建立通用的车削刀具模型是进行快速地布尔运算的基础。再次，提出了带定位机制的，快速准确的布尔运算方法。车削加工的毛坯都是回转体，三维毛坯可以映射到二维平面，通过二维平面上线段之间的求交运算实现三维毛坯和三维刀具之间的布尔运算。线段之间的求交运算快速、精确，在这个基础上，采用定位机制，仅在与刀具相交的dexel与刀具之间进行布尔运算，更能加快布尔运算速度。最后，在利用D-dexel毛坯建模方法建立了毛坯模型，利用通用刀具建模方法建立了刀具模型，并利用带定位机制的布尔运算的基础上设计车削加工仿真算法。以这个算法为核心，实现整个车削加工仿真原型系统，并移植到中国科学院沈阳计算技术研究所自主研发的“蓝天数控”系统中。
王栋柱,王子牛[5]（2013）在《基于OpenGL和Qt的刀具轨迹实时仿真模块的研究》文中提出本文设计了一种基于OpenGL和Qt开发的数控机床刀具轨迹实时仿真模块。该方法先定时采样数控插补模块产生的实时数据,并将此数据存放于链表中,然后在仿真模块中使用这个链表进行实时显示。文中对OpenGL图形操作步骤、链表数据的存放格式、以及如何使用这些数据进行显示做了详细说明。实验表明本模块可以实时观察刀具轨迹仿真过程,对仿真结果可实现平移、缩放、旋转等操作,操作工人可从多角度观察刀具轨迹。
谭熠帆[6]（2012）在《基于OpenGLES的嵌入式数控三维图形仿真系统的设计与实现》文中研究指明数控加工是CAD/CAM技术中的重要环节之一，随着现代化制造业中加工零件的不断复杂化和数控技术本身的不断提高，数控加工程序的复杂程度不断提高，因此对数控加工代码的正确性进行验证的必要性也越来越高。数控加工三维图形仿真是一种使用具有立体感的三维图形来对实际加工过程进行仿真的技术，是目前验证数控加工程序的正确性的有效手段之一，对缩短工业产品的研发周期和降低研发成本有重要的现实意义。本文设计并实现的三维图形仿真系统除了可以对数控加工程序的正确性进行验证，同时还可用于教学培训等领域，降低学习数控加工的成本。在经济型的嵌入式数控系统上实现三维图形仿真，实现了功能的增强和用途的拓展，可以有效的提高该产品在市场上的竞争力，具有较高的经济价值。作者在充分分析和研究了现有各种数控图形仿真技术的基础上，针对嵌入式系统的特性进行一定的优化，从而设计并实现了一种高效率的图形仿真算法，并将其应用于实际产品上。本文的主要工作具体体现在下述几个方面：（1）在现有研究成果的基础上，根据图形仿真系统的具体功能需求进行了方案设计，以基于ARM Cortex-A8微处理器作为核心运算平台，并在WindowsCE6.0嵌入式系统上采用OpenGL ES图形接口进行程序设计。（2）通过对现有的计算机图形学中的三维几何建模技术的学习和研究，结合嵌入式系统的特点，设计出适合车削和铣削两种常见数控加工方式的图形仿真算法。（3）设计出仿真模块的具体工作流程，实现了仿真功能，并将其应用于X公司的XX经济型数控系统上，通过实际应用和测试，对本文的设计方案进行了验证。
徐明旭[7]（2011）在《金刚石车削光学自由曲面的加工仿真系统研究》文中提出光学自由曲面由于诸多优越的性能,如能够校正多种像差,减小光能损失,提高元件的成像效果等,因此在很多领域应用广泛。由于光学自由曲面的复杂性及其较高的精度要求,很难在普通数控机床上进行加工,如何实现光学自由曲面的精密、高效制造一直是光学元件生产领域的难题。基于快速刀具伺服（Fast Tool Servo,简称FTS）的金刚石车削加工技术是近年来发展起来的一项技术,此项技术被认为是实现光学自由曲面加工的革命性技术。然而,这项技术还没有发展成熟,因此有必要在进行实际加工之前对加工过程进行计算机仿真,以检验加工过程中可能出现的错误。本文在深入研究现有仿真技术和建模方法的基础上,针对光学自由曲面金刚石车削加工仿真进行研究。主要研究内容涉及到基于FTS的金刚石车削加工过程仿真系统的总体结构设计、数控代码的检验与编译、材料去除算法与动态显示等。论文具体研究内容主要包括以下几个方面：（1）通过分析光学自由曲面的加工特点和仿真系统的功能需求,建立了数控代码检验与几何仿真集成的金刚石车削加工仿真系统的体系结构,为后续各个子模块的开发奠定基础,对实现数控代码检验与几何仿真的有效紧密集成具有重要意义。（2）提出了仿真系统的总体功能要求,根据功能要求,设计了仿真系统的各个模块,并对每个模块的具体功能进行了详细论述,通过对系统各模块的集成,实现了各模块之间的数据通信和数据共享。（3）完成了编译模块中数控代码的检验功能,通过词法检验、语法检验和语义检验,可以准确、快速地检查出数控代码中可能出现的错误,并对其中的错误进行了分类,这样可以很方便地进行修改。通过读入和解释加工程序信息,把数控程序中的刀具位置和机床状态信息存储到加工数据信息结构体当中,为后续金刚石车削加工仿真做好了数据准备工作。（4）在深入研究现有数控插补原理的基础上,根据本系统仿真的特点,创新性地对现有插补原理进行了改进,提出了适合于本数控仿真系统的插补原理。通过对本系统插补原理的分析可知,与原有插补原理相比本系统所采用的插补原理有效地提高了仿真精度。（5）通过对现有建模方法的详细分析,结合本系统加工零件的特点,以Zmap法为基础,创新性地把B-rep法和Zmap法结合起来,提出了适合于光学自由曲面金刚石车削加工仿真系统的建模方法。该建模方法大大地减小了数据存储量,同时为后续的材料去除算法奠定了基础。（6）以环曲面为例,对刀具轨迹的生成进行了研究。结合布尔运算的理论,对三维实体的布尔运算进行了简化,提出了基于物体空间离散法的材料去除算法。结合三维图库OpenGL,通过双缓存技术,比较简单、方便地实现了材料去除过程的动态显示。论文围绕金刚石车削光学自由曲面加工仿真展开,对仿真系统的体系结构进行了设计,较好地实现了数控代码解释模块、材料去除模块、动态显示等模块之间的数据传输和数据共享。充分利用OpenGL库函数对现有插补算法进行了改进,极大地提高了系统的仿真精度。本文对场景模型进行了分类,并根据模型的特点采用适合的建模方法对模型进行了建模。利用B-rep法和Zmap法相结合的方法完成了毛坯建模,减小数据存储量,简化了实体间的布尔运算过程。仿真结果表明,该系统较好地实现了光学自由曲面加工的动态仿真,所采用的建模方法有效提高了系统的仿真速度和仿真质量。
王志伟[8]（2011）在《基于PC+运动控制卡的雕铣系统开发及铣削仿真研究》文中认为传统数控系统封闭式的结构使得不同厂家的产品之间以及与通用计算机之间不兼容,维修、升级困难,越来越难以满足市场的需求。数控系统的开放化已是大势所趋。目前,基于PC+运动控制卡的开放式数控系统已成为国内外研究的热点。采用PC+运动控制卡式的结构,构建满足用户需求、具有一定通用性的开放式数控系统具有非常广阔的市场前景。本文在对PC+运动控制卡式数控系统的结构、功能进行细致研究的基础上开发了一个基于PC+运动控制卡的数控雕铣系统。论文后面利用OpenGL技术开发了一个三维的铣削仿真系统。主要研究内容包括：NC代码编译器的设计与开发。NC代码编译器是数控系统中信息传递和转换的桥梁,在数控系统中起着十分关键的作用。它负责对数控代码进行翻译和解释并提取其中的运动信息。本文首先对NC代码编译器进行研究,基于VB正则表达式开发了一个NC代码编译器。对NC代码编译器的词法检查、语法检查、译码等功能进行了分析和设计。基于PC+运动控制卡的开放式数控雕铣系统的开发。该系统硬件结构由固高公司GT系列运动控制卡和固高四轴运动开发平台组成。本文重点进行了数控雕铣系统上位机控制程序的开发。固高GT系列运动控制卡提供了功能强大的函数库,上位机控制程序首先对数控代码进行译码和轨迹处理,然后调用库函数控制各轴的运动,实现连续加工。铣削仿真系统的开发。为提高设备的利用率,常常通过在虚拟环境下预览加工的效果对数控程序进行检查和优化。论文最后利用OpenGL技术开发了一个铣削仿真系统。通过在三维环境下对铣削加工过程的模拟来检验数控程序的正确性以及工艺的合理性。
赵保华[9]（2010）在《基于web的立式加工中心加工仿真研究》文中提出随着计算机技术和网络技术的迅猛发展,虚拟制造技术成为当前制造业研究的新热点,虚拟加工过程仿真是虚拟制造中的关键技术。为了缩短数控产品的开发周期、减少NC代码的出错率,同时可以利用网络技术实现制造资源的共享,在Web网页上展示自己的数控产品。本文开发了一种基于Web的数控铣削加工仿真系统。利用Java和JavaScript语言在网络上的优越性与VRML（虚拟现实建模语言）技术的交互性,实现了在Web环境下产品三维浏览、运动仿真、装配仿真的功能,此外,利用OpenGL（Open Graphics Library,开放图形库）强大三维图形显示能力,尤其是它的动画技术和双缓存技术,以Visual C++6.0为编程环境,完成了曲面加工过程的仿真。本文的研究工作主要包括以下几方面：（1）通过对几种传统的数控仿真系统的开发方法研究,提出了基于Web数控仿真系统的开发方案,通过VRML、JavaScript开发仿真环境,利用VC++与OpenGL实现曲面的加工仿真,并设计了仿真系统界面。（2）对数控加工中心机床结构进行了分析,利用Pro/E结合三维图形显示插件VRML建立了机床仿真模型,然后利用JavaScript在网络上的优越性完成了Web网页中机床的运动、装配仿真。（3）研究了数控系统仿真中的关键技术,尤其对其中的建模技术进行了深入的研究,利用基于三角面片的离散矢量法,建立了工件和刀具的离散模型,并规划了刀具的加工路径。（4）研究了数控编程中的数据处理方法,将NC代码翻译成计算机可识别的代码,并在此过程中同时获得了刀位轨迹数据。（5）研究了几种材料去除算法,提出了利用离散矢量求交算法来实现材料的去除,并研究了加工非圆曲面的逼近插补算法,以VC++为开发平台,结合OpenGL三维图形库,实现了曲面的加工过程仿真。
李军[10]（2009）在《基于离散建模的三轴数控铣削加工仿真算法研究》文中研究指明数控加工仿真是数控加工过程在虚拟环境中的映射。作为虚拟制造技术的重要组成部分,它可用于检验NC代码的正确性和判断毛坯是否有过切、漏切等现象,对缩短产品的研发周期具有重要的现实意义。本文在充分分析国内外现有三维仿真建模理论与方法的基础上,将离散建模技术引入到数控铣削加工仿真建模中,并提出了包括基于三角面片的离散建模方法进行加工环境形体构建的几何建模方法、基于刀具轨迹包围盒的刀具与毛坯求交算法和基于显示列表和顶点搜索算法的仿真优化算法在内的数控铣削加工仿真思路,并对其中涉及的各项关键技术进行了深入研究。（1）基于常用几何建模方法的优点和不足,并针对三轴数控铣削加工的特点,提出了基于离散建模的三轴数控铣削加工仿真建模方法。提出了兼顾效果与效率的三轴数控铣削加工仿真原理,并以此为基础搭建了三轴数控铣削加工仿真系统的总体结构。（2）在对各种离散建模方法充分比较的基础上,将基于三角形面片的离散建模方法引入到数控铣削加工的建模中,应用该方法进行了毛坯与刀具的几何建模。建立了适合数控铣削加工仿真并能提高存储及访问效率的毛坯模型和刀具模型数据结构。（3）在毛坯与刀具的求交中,本论文将刀具轨迹包围盒引入其中,它大大缩小了离散点的搜索范围。采用了显示列表技术对毛坯的离散点进行存储,对于没有发生切削的区域,离散点直接调用即可,这样大大提高了几何建模的效率。提出了顶点搜索算法用于对发生切削关系的离散点进行搜索,提高了刀具轨迹包围盒内离散点的搜索效率。
二、OpenGL实现数控加工刀具轨迹实时仿真研究（论文开题报告）
（1）论文研究背景及目的
此处内容要求：
首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景，再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题，并提出你的论文准备的观点或解决方法。
写法范例：
本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。
（2）本文研究方法
调查法：该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。
观察法：用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。
实验法：通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。
文献研究法：通过调查文献来获得资料，从而全面的、正确的了解掌握研究方法。
实证研究法：依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。
定性分析法：对研究对象进行“质”的方面的研究，这个方法需要计算的数据较少。
定量分析法：通过具体的数字，使人们对研究对象的认识进一步精确化。
跨学科研究法：运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。
功能分析法：这是社会科学用来分析社会现象的一种方法，从某一功能出发研究多个方面的影响。
模拟法：通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。
三、OpenGL实现数控加工刀具轨迹实时仿真研究（论文提纲范文）
（1）基于多分辨率网格分割的细分曲面数控加工仿真技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题背景及研究意义 |
| 1.2 国内外研究现状 |
| 1.2.1 数控加工仿真国内外研究现状 |
| 1.2.2 细分曲面数控加工国内外研究现状 |
| 1.3 本文研究的内容 |
| 第二章 数控加工仿真基础理论 |
| 2.1 数控加工仿真建模理论 |
| 2.1.1 数控加工仿真毛坯建模基础理论 |
| 2.1.2 数控加工仿真可视化方法 |
| 2.2 刀具及刀具扫描体基础理论 |
| 2.2.1 刀具建模方法 |
| 2.2.2 刀具扫描体的概念 |
| 2.2.3 刀具扫描体的几何描述 |
| 2.3 数控加工仿真常用误差分析方法 |
| 2.3.1 基于实体造型仿真系统的精度检验法 |
| 2.3.2 基于曲面造型仿真系统的精度检验法 |
| 本章小结 |
| 第三章 Catmull-Clark细分曲面加工模型构建 |
| 3.1 Catmull-Clark细分曲面基本理论 |
| 3.1.1 Catmull-Clark细分曲面基本概念 |
| 3.1.2 Catmull-Clark细分曲面细分法则 |
| 3.1.3 Catmull-Clark细分曲面性质 |
| 3.2 Catmull-Clark细分曲面的分片表示方法 |
| 3.2.1 元胞结构 |
| 3.2.2 细分曲面分片表示实例 |
| 3.3 基于Catmull-Clark细分曲面的多分辨率表示 |
| 3.3.1 Catmull-Clark细分曲面极限网格与控制网格的区别 |
| 3.3.2 Catmull-Clark细分曲面加工模型的多分辨率表示 |
| 3.4 加工模型几何属性计算 |
| 3.4.1 极限曲面顶点位置计算 |
| 3.4.2 极限网格顶点法向计算 |
| 本章小结 |
| 第四章 细分曲面数控加工仿真研究 |
| 4.1 刀具与切削轨迹相关的基本概念 |
| 4.2 Catmull-Clark细分曲面层切法算法理论 |
| 4.3 Catmull-Clark细分曲面数控加工仿真毛坯的建立 |
| 4.4 Catmull-Clark细分曲面数控加工仿真毛坯材料切削算法 |
| 4.4.1 数控加工切削仿真中扫描面、扫描域的判断 |
| 4.4.2 数控加工切削仿真修改毛坯节点算法 |
| 4.5 Catmull-Clark细分曲面数控仿真系统误差分析算法 |
| 4.5.1 搜索距离空间点最近面片的方法 |
| 4.5.2 细分曲面多级分割搜索策略 |
| 4.5.3 最近距离误差分析及符号判断 |
| 4.5.4 基于Catmull-Clark细分曲面数控加工仿真误差分析算法描述 |
| 4.6 数控加工仿真算法实例及验证 |
| 本章小结 |
| 第五章 结论与展望 |
| 5.1 结论 |
| 5.2 展望 |
| 致谢 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 参考文献 |
（2）组合曲面三坐标数控编程软件开发（论文提纲范文）
| 致谢 |
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 1 绪论 |
| 1.1 数控加工刀具轨迹生成技术的发展现状 |
| 1.2 数控编程软件的发展现状 |
| 1.3 论文研究的意义 |
| 1.4 论文的研究内容和章节安排 |
| 1.5 本章小结 |
| 2 曲面的数控加工刀具轨迹规划 |
| 2.1 B样条曲线曲面基本理论 |
| 2.2 螺旋线投影法计算曲面刀具轨迹 |
| 2.2.1 螺旋线投影法基本思路 |
| 2.2.2 曲面投影点的迭代算法 |
| 2.2.3 组合曲面各曲面法矢量统一 |
| 2.3 刀具切触点加密 |
| 2.3.1 投影法特点 |
| 2.3.2 投影法切触点加密算法 |
| 2.4 本章小结 |
| 3 组合曲面跨界处轨迹算法 |
| 3.1 IGES格式介绍 |
| 3.2 IGES格式各部分数据分析 |
| 3.2.1 IGES文件格式 |
| 3.2.2 IGES文件实体信息读取 |
| 3.3 IGES组合曲面刀触点修剪算法 |
| 3.3.1 曲面的参数域与空间域 |
| 3.3.2 刀具切触点的筛选方式 |
| 3.4 组合曲面刀具轨迹跨界算法 |
| 3.5 本章小节 |
| 4 数控编程软件的开发 |
| 4.1 数控编程软件介绍 |
| 4.1.1 MFC应用程序类介绍 |
| 4.1.2 平台基础类文件介绍 |
| 4.2 文件数据读取 |
| 4.3 利用OpenGL绘制裁剪曲面 |
| 4.3.1 OpenGL库介绍 |
| 4.3.2 裁剪曲面绘制 |
| 4.4 刀具轨迹规划功能嵌入 |
| 4.5 软件交互模块开发 |
| 4.5.1 场景平移功能实现 |
| 4.5.2 场景旋转功能实现 |
| 4.5.3 场景缩放功能实现 |
| 4.5.4 拾取功能的实现 |
| 4.6 本章小结 |
| 5 鞋楦组合曲面三轴数控加工 |
| 5.1 三轴数控程序后置处理 |
| 5.1.1 机床坐标系介绍 |
| 5.1.2 后置处理算法 |
| 5.2 VERICUT软件仿真加工 |
| 5.3 数控加工实验与结果分析 |
| 5.4 本章小结 |
| 6 总结与展望 |
| 6.1 本文总结 |
| 6.2 工作展望 |
| 参考文献 |
| 作者简历 |
| 学位论文数据集 |
（3）制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题研究的背景 |
| 1.2 制造系统分布交互仿真的国内外研究现状 |
| 1.2.1 制造系统分布交互仿真研究的主要内容 |
| 1.2.2 制造系统分布交互仿真的国内外研究应用现状 |
| 1.3 制造系统虚拟监控的国内外研究现状 |
| 1.3.1 制造系统虚拟监控研究的主要内容 |
| 1.3.2 制造系统虚拟监控的国内外研究现状 |
| 1.4 课题来源、研究的意义与主要研究内容 |
| 1.4.1 课题来源 |
| 1.4.2 课题研究的目的和意义 |
| 1.4.3 课题研究的主要内容 |
| 1.5 本章小结 |
| 第2章 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的系统设计 |
| 2.1 制造系统的基本单元与功能 |
| 2.2 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的系统结构 |
| 2.2.1 分布交互仿真和虚拟监控系统的组成与功能分析 |
| 2.2.2 分布交互仿真国际标准IEEE 1516e |
| 2.2.3 主体(Agent)技术 |
| 2.2.4 基于IEEE 1516e标准和主体技术的分布交互仿真和虚拟监控系统体系结构设计 |
| 2.2.5 通信协议和网络模型 |
| 2.3 制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术分析 |
| 2.3.1 仿真实体和监控主体构建 |
| 2.3.2 虚拟环境构建 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 造系统中五轴数控机床铣削加工并行实体几何仿真和虚拟监控的研究 |
| 3.1 DMG-DMU50五轴数控机床的运动学模型 |
| 3.1.1 建立运动学模型的数学理论 |
| 3.1.2 DMG-DMU50五轴数控机床的运动学模型 |
| 3.1.3 机床运动学模型的验证 |
| 3.2 基于GPU的五轴铣削加工过程并行实时仿真 |
| 3.2.1 多轴加工的几何仿真 |
| 3.2.2 基于GPU的通用计算 |
| 3.2.3 基于GPU的五轴铣削加工过程仿真并行算法 |
| 3.2.4 五轴铣削加工过程的仿真效果分析 |
| 3.3 制造系统中五轴数控机床的几何仿真实体和监控主体构建 |
| 3.3.1 五轴数控机床的可视化 |
| 3.3.2 五轴数控机床的仿真控制实体 |
| 3.3.3 五轴数控机床的监控管理主体类图 |
| 3.4 本章小结 |
| 第4章 制造系统中五轴数控机床的球头铣刀铣削力仿真预测研究 |
| 4.1 球头铣刀铣削力仿真预测实体研究的技术路线 |
| 4.2 五轴数控机床的球头铣刀铣削力模型的建立 |
| 4.2.1 球头铣刀的铣削力模型 |
| 4.2.2 基于几何仿真的切触区域和切削刃切触区间求解 |
| 4.3 面向多轴铣削加工的球头铣刀铣削力系数辨识 |
| 4.3.1 基于最小二乘法的球头铣刀铣削力系数辨识模型 |
| 4.3.2 面向多轴铣削加工的球头铣刀铣削力系数辨识的实验研究 |
| 4.4 球头铣刀铣削力模型和系数辨识模型的实验验证 |
| 4.5 面向多轴铣削的球头铣刀铣削力仿真预测实体类图 |
| 4.6 本章小结 |
| 第5章 制造系统中工业6R机器人的仿真和虚拟监控研究 |
| 5.1 工业6R机器人仿真实体和虚拟监控主体研究的技术路线 |
| 5.2 工业6R机器人的运动学模型 |
| 5.2.1 机器人的正运动学模型 |
| 5.2.2 机器人逆运动学的解析解 |
| 5.2.3 机器人运动学模型的实验验证 |
| 5.2.4 机器人的雅克比矩阵 |
| 5.3 工业6R机器人的仿真实体 |
| 5.3.1 机器人的可视化环境 |
| 5.3.2 机器人的控制指令编译 |
| 5.3.3 机器人的仿真实体类图 |
| 5.3.4 机器人的仿真实例 |
| 5.4 工业6R机器人的虚拟监控主体 |
| 5.4.1 机器人监控的通信接口 |
| 5.4.2 机器人的虚拟监控主体类图 |
| 5.4.3 机器人在线实时的虚拟监控实例 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 面向制造系统虚拟监控的运动数据采集研究 |
| 6.1 信息物理融合系统(CPS)架构下的运动数据采集系统设计 |
| 6.1.1 信息物理融合系统(CPS) |
| 6.1.2 Kinect |
| 6.1.3 运动数据采集系统的体系结构 |
| 6.2 运动数据采集方法 |
| 6.2.1 基于Camshift算法的窗口中心像素位置搜索 |
| 6.2.2 窗口中心像素位置和深度图像融合下的空间坐标求解 |
| 6.3 运动数据采集系统的实验验证 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 制造系统分布交互仿真和虚拟监控系统的开发与运行 |
| 7.1 开发工具和平台 |
| 7.2 制造系统分布交互仿真的运行实例 |
| 7.2.1 交互仿真系统运行的硬件平台 |
| 7.2.2 仿真实体的设置 |
| 7.2.3 制造系统分布交互仿真的运行效果 |
| 7.3 制造系统虚拟监控的运行实例 |
| 7.4 本章小结 |
| 第8章 结论与展望 |
| 8.1 结论 |
| 8.2 展望 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 攻读博士研究生期间发表论文和参与科研项目情况 |
| 作者简介 |
（4）面向数控系统的车削加工仿真系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 引言 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 国内外发展现状与趋势 |
| 1.2 论文的背景及意义 |
| 1.3 论文的目标 |
| 1.4 本文的研究工作内容和组织结构 |
| 第二章 车削加工仿真系统开发的关键技术 |
| 2.1 系统的图形技术支撑 |
| 2.1.1 OpenGL 概述 |
| 2.1.2 OpenGL 特点 |
| 2.2 系统开发平台 |
| 2.3 系统的编程技术 |
| 2.3.1 面向对象的概念 |
| 2.3.2 面向对象方法的特色 |
| 2.4 RCS 通信原理动态库 |
| 2.4.1 RCS 简述 |
| 2.4.2 RCS 通信原理 |
| 2.5 仿真与代码解释器 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 车削加工仿真系统建模方法的研究 |
| 3.1 实体建模方法 |
| 3.1.1 直接实体建模法 |
| 3.1.2 离散矢量求交法 |
| 3.1.3 空间分割表达法 |
| 3.2 二维双向 dexel 实体建模方法 |
| 3.3 车削刀具的建模方法 |
| 3.4 带定位机制的布尔减运算 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 车削加工仿真系统的设计与实现 |
| 4.1 数控车削加工仿真系统的设计原则 |
| 4.2 车削加工仿真系统的整体结构 |
| 4.3 车削加工仿真环境 |
| 4.3.1 毛坯模块 |
| 4.3.2 刀具模块 |
| 4.4 车削加工仿真实现 |
| 4.4.1 刀具轨迹点获取模块实现 |
| 4.4.2 车削加工仿真算法 |
| 4.4.3 加工过程显示 |
| 4.5 用户界面 |
| 4.6 本章小结 |
| 第五章 性能测试 |
| 5.1 加工实例 |
| 5.2 本章小结 |
| 结束语 |
| 参考文献 |
| 发表文章 |
| 致谢 |
（5）基于OpenGL和Qt的刀具轨迹实时仿真模块的研究（论文提纲范文）
| 1 OpenGL和Qt开发工具 |
| 2 插补实时轨迹坐标 |
| 2.1 数据采样法直线插补 |
| 2.2 数据采样法圆弧插补 |
| 3 数控在线实时轨迹仿真的方法 |
| 3.1 获取数控文件中的数据 |
| 3.2 刀具轨迹的生成 |
| 3.2.1 图形旋转和缩放 |
| 3.2.2 绘制实时轨迹 |
| 4 刀具轨迹仿真效果 |
| 5 结论 |
（6）基于OpenGLES的嵌入式数控三维图形仿真系统的设计与实现（论文提纲范文）
| 摘要 |
| ABSTRACT |
| 符号说明 |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 课题的背景 |
| 1.2 数控加工图形仿真研究的意义 |
| 1.3 数控加工图形仿真研究的现状 |
| 1.3.1 国外研究现状 |
| 1.3.2 国内研究现状 |
| 1.3 本文研究的目标及其内容 |
| 1.4 本文的组织结构及其章节编排 |
| 第二章 嵌入式数控三维图形仿真系统方案设计 |
| 2.1 引言 |
| 2.2 嵌入式数控系统体系结构 |
| 2.2.1 数控系统与典型的数控切削加工 |
| 2.2.2 嵌入式系统的定义与特点 |
| 2.2.3 嵌入式系统在数控系统中的应用 |
| 2.3 数控系统的核心系统硬件方案的选择 |
| 2.3.1 常见的数控系统核心硬件方案 |
| 2.3.2 基于 ARM 的嵌入式系统 |
| 2.3.3 基于 ARM CORTEX-A8 的 TI AM3517 嵌入式解决方案 |
| 2.4 嵌入式数控的操作系统软件选择 |
| 2.4.1 常见的嵌入式系统概述和分析 |
| 2.4.2 WINDOWSCE 嵌入式系统 |
| 2.5 嵌入式系统下的三维图形显示 |
| 2.5.1 嵌入式系统下的三维图形库概述 |
| 2.5.2 嵌入式系统的三维图形接口—OPENGL ES |
| 2.5.3 在 WINDOWSCE 下使用 OPENGL ES 进行三维图形编程 |
| 2.6 本章小结 |
| 第三章 数控加工三维图形仿真几何建模的研究 |
| 3.1 引言 |
| 3.2 三维图形仿真建模基本方式概述 |
| 3.2.1 线框建模 |
| 3.2.2 表面建模 |
| 3.2.3 实体建模 |
| 3.3 适合数控加工三维图形仿真的建模方法 |
| 3.3.1 基于图像空间建模方法 |
| 3.3.2 基于离散矢量建模方法 |
| 3.4 本文所用的三维建模方法概述 |
| 3.5 本章小结 |
| 第四章 切削加工过程的图形仿真算法设计 |
| 4.1 引言 |
| 4.2 嵌入式数控车削加工的三维图形仿真 |
| 4.2.1 数控车削加工方式的特性概述 |
| 4.2.2 零件毛坯和加工刀具的模型建立 |
| 4.2.3 车削加工过程仿真的算法设计 |
| 4.3 嵌入式数控铣削加工的三维图形仿真 |
| 4.3.1 数控铣削加工方式的特性概述 |
| 4.3.2 零件毛坯和加工刀具的模型建立 |
| 4.3.3 铣削加工过程仿真的算法设计 |
| 4.4 本章小结 |
| 第五章 仿真系统的实现和应用实例 |
| 5.1 引言 |
| 5.2 数控加工图形仿真的总体功能设计与流程 |
| 5.2.1 图形仿真系统与数控系统整体的关系及其应用方式 |
| 5.2.2 图形仿真系统的工作流程 |
| 5.3 本文设计并实现的三维图形仿真系统的实际应用 |
| 5.3.1 三维图形仿真系统的界面与操作 |
| 5.3.2 数控车削加工的图形仿真实例 |
| 5.3.3 数控铣削加工的图形仿真实例 |
| 5.4 本章小结 |
| 第六章 总结与展望 |
| 6.1 工作与回顾 |
| 6.2 成果及意义 |
| 6.3 存在的进一步工作 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
| 作者攻读学位期间发表的论文 |
| 附件 |
（7）金刚石车削光学自由曲面的加工仿真系统研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 光学自由曲面及其应用 |
| 1.2 光学自由曲面的加工技术 |
| 1.3 数控仿真技术 |
| 1.3.1 计算机仿真的概念及应用 |
| 1.3.2 数控仿真技术的研究现状 |
| 1.4 论文的选题意义 |
| 1.5 论文的主要研究内容 |
| 1.5.1 光学自由曲面金刚石车削仿真系统模型的建立 |
| 1.5.2 研究材料去除算法 |
| 1.5.3 对系统各模块进行集成 |
| 1.5.4 仿真实例验证 |
| 1.6 本章小结 |
| 第2章 仿真系统的总体结构设计 |
| 2.1 仿真系统总体设计思路 |
| 2.1.1 仿真系统的功能要求 |
| 2.1.2 仿真系统功能模块 |
| 2.2 仿真系统的功能结构 |
| 2.2.1 底层数据库形成 |
| 2.2.2 中间层 |
| 2.2.3 显示层 |
| 2.3 系统开发环境的选择 |
| 2.4 本章小结 |
| 第3章 数控代码的编译模块 |
| 3.1 数控代码的结构与格式 |
| 3.1.1 数控代码的组成 |
| 3.1.2 程序段格式 |
| 3.1.3 数控加工程序格式 |
| 3.2 程序编译模块的功能分析 |
| 3.3 程序编译过程总体设计 |
| 3.4 数控代码的检验 |
| 3.4.1 词法检验 |
| 3.4.2 语法检验 |
| 3.4.3 语义检验 |
| 3.5 代码编译 |
| 3.5.1 NC程序信息识别和存储 |
| 3.5.2 模态指令的处理 |
| 3.6 插补运算 |
| 3.7 系统开发的关键技术 |
| 3.8 本章小结 |
| 第4章 仿真环境几何模型的建立 |
| 4.1 几何建模的关键技术 |
| 4.1.1 Visual C++下OpenGL编程 |
| 4.1.2 OpenGL的工作方式 |
| 4.1.3 OpenGL的图形绘制过程 |
| 4.1.4 OpenGL的相关库函数 |
| 4.2 OpenGL绘图环境设置 |
| 4.2.1 设置编译环境 |
| 4.2.2 添加OpenGL头文件 |
| 4.3 几何模型的建立 |
| 4.3.1 窗口及绘图环境的初始化 |
| 4.3.2 场景模型的绘制 |
| 4.4 本章小结 |
| 第5章 材料去除算法及动态显示 |
| 5.1 刀具轨迹生成 |
| 5.2 光学自由曲面加工的布尔运算 |
| 5.2.1 布尔运算的概念 |
| 5.2.2 仿真加工的布尔运算 |
| 5.3 仿真过程的动态显示 |
| 5.4 仿真软件界面编程 |
| 5.5 本章小结 |
| 第6章 加工仿真实例 |
| 6.1 仿真系统整体界面 |
| 6.2 NC代码编译界面 |
| 6.3 加工仿真过程 |
| 6.4 本章小结 |
| 第7章 结论与展望 |
| 7.1 结论 |
| 7.2 后续工作展望 |
| 参考文献 |
| 在学期间的研究成果及发表的学术论文 |
| 致谢 |
（8）基于PC+运动控制卡的雕铣系统开发及铣削仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 1 绪论 |
| 1.1 数控系统的发展历程 |
| 1.2 开放式数控系统的特点 |
| 1.3 开放式数控系统的研究现状 |
| 1.3.1 国外开放式数控系统的研究现状 |
| 1.3.2 国内开放式数控系统的研究现状 |
| 1.4 开放式数控系统的发展趋势 |
| 1.5 选题的意义和本文研究的内容 |
| 1.5.1 选题的意义 |
| 1.5.2 本文研究的内容 |
| 1.6 本章小结 |
| 2 基于VB正则表达式的NC代码编译器开发 |
| 2.1 VB正则表达式介绍 |
| 2.2 NC代码分析及常用功能字介绍 |
| 2.2.1 NC代码格式和结构分析 |
| 2.2.2 常用数控功能字介绍 |
| 2.3 NC代码编译器概述及总体设计 |
| 2.4 NC代码词法错误检查 |
| 2.5 NC代码语法错误检查 |
| 2.6 译码功能的实现 |
| 2.7 刀具实际运动轨迹的生成 |
| 2.7.1 编程方式G90、G91的处理 |
| 2.7.2 G92,G54～G59件坐标系的处理 |
| 2.7.3 刀具长度补偿的处理 |
| 2.7.4 刀具半径补偿的处理 |
| 2.8 本章小结 |
| 3 基于PC+运动控制卡的数控雕铣系统开发 |
| 3.1 需求分析 |
| 3.2 硬件结构 |
| 3.3 软件总体设计 |
| 3.3.1 系统界面设计 |
| 3.3.2 系统菜单设计 |
| 3.4 系统主要功能的实现 |
| 3.4.1 系统初始化 |
| 3.4.2 利用配置文件保存系统的参数设置及主轴位置坐标 |
| 3.4.3 单轴运动的实现 |
| 3.4.4 对刀及工件坐标系的设置 |
| 3.4.5 译码及运动轨迹计算 |
| 3.4.6 坐标映射 |
| 3.4.7 连续轨迹运动的实现及缓冲区命令发送控制 |
| 3.4.8 刀具轨迹的动态显示 |
| 3.4.9 系统诊断 |
| 3.5 本章小结 |
| 4 基于OpenGL的三维铣削仿真系统研究与开发 |
| 4.1 OpenGL介绍及其在VB环境下的调用 |
| 4.1.1 概述 |
| 4.1.2 OpenGL库在VB下的调用 |
| 4.2 OpenGL环境下三维模型文件的读取和重绘 |
| 4.2.1 建立机床的三维模型并保存为数据文件 |
| 4.2.2 STL模型数据文件的读取 |
| 4.2.3 机床模型在OpenGL环境下的重绘 |
| 4.3 数控铣削仿真系统总体设计 |
| 4.4 铣削仿真系统界面设计 |
| 4.5 铣削仿真主要功能的实现 |
| 4.5.1 运动轨迹处理 |
| 4.5.2 OpenGL绘图环境的初始化 |
| 4.5.3 OpenGL绘制基本图形 |
| 4.5.4 模型平移、缩放、旋转操作的实现 |
| 4.5.5 双缓冲机制和动画效果的实现 |
| 4.6 数控铣削仿真系统调试与运行 |
| 4.7 本章小结 |
| 5 总结与展望 |
| 5.1 研究总结 |
| 5.2 研究展望 |
| 附录 |
| 致谢 |
| 参考文献 |
（9）基于web的立式加工中心加工仿真研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 目录 |
| 第1章 绪论 |
| 1.1 课题背景 |
| 1.2 虚拟现实技术 |
| 1.2.1 虚拟现实技术概述 |
| 1.2.2 虚拟现实技术的国内外研究现状 |
| 1.2.3 虚拟现实技术的分类 |
| 1.3 虚拟制造技术 |
| 1.3.1 虚拟制造技术的体系结构 |
| 1.3.2 虚拟制造技术的国内外研究现状 |
| 1.4 数控加工仿真技术 |
| 1.4.1 数控加工仿真技术的概述 |
| 1.4.2 数控加工仿真技术国外的研究现状 |
| 1.4.3 数控加工仿真技术国内的研究现状 |
| 1.5 课题研究的主要内容和意义 |
| 1.5.1 课题研究的主要内容 |
| 1.5.2 课题研究的意义 |
| 1.6 本章小节 |
| 第2章 立式加工中心机床结构分析与建模 |
| 2.1 五轴数控加工中心的类型 |
| 2.1.1 主轴回转/摆动型5轴加工中心 |
| 2.1.2 工作台回转/摆动型5轴加工中心 |
| 2.1.3 主轴与工作台回转/摆动型5轴加工中心 |
| 2.2 立式加工中心机床结构分析 |
| 2.2.1 机床的特点及参数 |
| 2.2.2 数控铣削加工中的刀具 |
| 2.3 曲面加工工艺分析 |
| 2.3.1 刀具加工路径规划 |
| 2.3.2 切削用量的选择 |
| 2.3.3 曲面的粗、精加工 |
| 2.4 立式加工中心模型建立 |
| 2.4.1 机床整体建模思路 |
| 2.4.2 VRML虚拟环境中机床模型的建立 |
| 2.4.3 Web中机床模型的建立 |
| 2.5 本章小结 |
| 第3章 仿真系统的开发 |
| 3.1 仿真系统的总体框架与界面设计 |
| 3.1.1 系统总体框架 |
| 3.1.2 系统界面设计 |
| 3.2 仿真软件的选择与比较 |
| 3.2.1 数控仿真系统的开发方法 |
| 3.2.2 本仿真系统采用的开发方式 |
| 3.3 VRML与Java、JavaScript间的通信技术 |
| 3.3.1 VRML虚拟现实语言的介绍 |
| 3.3.2 VRML内部节点通信方法 |
| 3.3.3 VRML与Java的通信 |
| 3.3.4 VRML与JavaScript的通信实现 |
| 3.4 VC++与OpenGL的功能介绍 |
| 3.4.1 OpenGL的基本功能 |
| 3.4.2 OpenGL的工作流程 |
| 3.4.3 OpenGL的动画技术 |
| 3.4.4 OpenGL的双缓存技术 |
| 3.5 网站系统的开发 |
| 3.5.1 网站系统的开发步骤及开发技术选择 |
| 3.5.2 ASP实现网络与数据库的接口 |
| 3.5.3 仿真系统与网站系统连接 |
| 3.5.4 ActiveX技术与Web的连接 |
| 3.6 本章小结 |
| 第4章 数控加工仿真中的关键技术 |
| 4.1 数控加工仿真中的建模技术 |
| 4.1.1 实体建模法 |
| 4.1.2 基于图像空间建模法 |
| 4.1.3 离散矢量建模法 |
| 4.1.4 建模方法的比较与选择 |
| 4.2 曲面造型技术 |
| 4.2.1 数控铣削加工常见的曲面 |
| 4.2.2 NURBS曲面造型 |
| 4.2.3 用蒙面法构造一般的NURBS曲面 |
| 4.3 曲面离散化技术 |
| 4.3.1 曲面离散化技术概述 |
| 4.3.2 非均匀离散矢量模型 |
| 4.4 曲面加工的程序实现 |
| 4.4.1 NC代码的结构 |
| 4.4.2 加工中心常用的G指令 |
| 4.4.3 曲面加工仿真的实现步骤 |
| 4.5 本章小结 |
| 第5章 数控加工过程仿真 |
| 5.1 机床模型的运动与装配仿真 |
| 5.1.1 VRML环境中机床模型的运动仿真 |
| 5.1.2 Web环境中机床模型的运动仿真 |
| 5.1.3 Web网页中虚拟装配仿真 |
| 5.2 工件与刀具的建模 |
| 5.2.1 工件的建模 |
| 5.2.2 刀具的建模 |
| 5.3 数控编程的数据处理 |
| 5.3.1 插补的原理 |
| 5.3.2 仿真中直线与圆弧插补的实现 |
| 5.3.3 刀位点轨迹坐标计算 |
| 5.3.4 刀具半径插补与实现 |
| 5.4 曲面加工去除材料仿真 |
| 5.4.1 曲面加工动态仿真的实现算法 |
| 5.4.2 OpenGL的动画与实时显示 |
| 5.4.3 以VC++6.0为平台实现OpenGL编程 |
| 5.4.4 OpenGL三维图形的绘制及显示 |
| 5.5 曲面加工仿真实例 |
| 5.5.1 简单抛物面加工 |
| 5.5.2 U型曲面加工 |
| 5.5.3 三次样条曲面加工 |
| 5.6 本章小结 |
| 第6章 结论与建议 |
| 6.1 结论 |
| 6.2 建议 |
| 参考文献 |
| 致谢 |
（10）基于离散建模的三轴数控铣削加工仿真算法研究（论文提纲范文）
| 摘要 |
| Abstract |
| 第一章 绪论 |
| 1.1 论文的研究背景 |
| 1.1.1 虚拟制造技术 |
| 1.1.2 计算机仿真 |
| 1.1.3 数控加工仿真 |
| 1.2 数控加工仿真建模技术发展现状 |
| 1.2.1 常用几何建模方法介绍 |
| 1.2.2 数控加工仿真建模国内外研究现状 |
| 1.2.3 数控加工仿真的建模存在的不足 |
| 1.3 论文研究的意义及主要内容 |
| 1.3.1 论文研究的意义 |
| 1.3.2 主要研究内容 |
| 第二章 三轴数控铣削加工仿真原理研究 |
| 2.1 基于三角面片离散建模的三轴数控铣削加工仿真原理 |
| 2.1.1 加工仿真离散化建模基本原理 |
| 2.1.2 工件和刀具环境建模 |
| 2.1.3 加工仿真求交 |
| 2.2 三轴数控铣削加工仿真系统总体设计 |
| 2.2.1 需求分析 |
| 2.2.2 系统设计的基本原则 |
| 2.2.3 系统总体结构 |
| 2.2.4 三轴铣削加工仿真流程 |
| 2.3 系统开发图形支撑平台和开发平台简介 |
| 2.3.1 图形支撑平台——OpenGL |
| 2.3.2 系统开发平台——VC |
| 本章小结 |
| 第三章 基于三角形面片离散建模加工形体的构建 |
| 3.1 建模方法介绍 |
| 3.1.1 基于z-map 的离散矢量建模 |
| 3.1.2 动态八叉树建模方法 |
| 3.1.3 基于三角面片的离散建模 |
| 3.2 基于三角形面片离散法的毛坯建模 |
| 3.2.1 建模思路 |
| 3.2.2 数据结构 |
| 3.2.3 算法实现 |
| 3.3 基于三角形面片离散法的刀具建模 |
| 3.3.1 数据结构 |
| 3.3.2 算法实现 |
| 本章小结 |
| 第四章 三轴数控铣削加工动态仿真算法 |
| 4.1 刀具轨迹包围盒确定 |
| 4.1.1 基本概念 |
| 4.1.2 刀具轨迹包围盒的确定 |
| 4.2 求交算法 |
| 4.2.1 直线求交 |
| 4.2.2 圆弧求交 |
| 4.3 提高仿真速度和效果的关键技术 |
| 4.3.1 问题的分析 |
| 4.3.2 显示列表的应用 |
| 4.3.3 顶点搜索算法 |
| 本章小结 |
| 结论 |
| 参考文献 |
| 攻读硕士学位期间发表的学术论文 |
| 致谢 |
四、OpenGL实现数控加工刀具轨迹实时仿真研究（论文参考文献）
- [1]基于多分辨率网格分割的细分曲面数控加工仿真技术研究[D]. 王权. 大连交通大学, 2019(08)
- [2]组合曲面三坐标数控编程软件开发[D]. 孙显志. 北京交通大学, 2019(01)
- [3]制造系统分布交互仿真和虚拟监控的关键技术研究[D]. 黎柏春. 东北大学, 2016(07)
- [4]面向数控系统的车削加工仿真系统的设计与实现[D]. 陈蕊蕊. 中国科学院研究生院（沈阳计算技术研究所）, 2014(01)
- [5]基于OpenGL和Qt的刀具轨迹实时仿真模块的研究[J]. 王栋柱,王子牛. 贵州大学学报(自然科学版), 2013(02)
- [6]基于OpenGLES的嵌入式数控三维图形仿真系统的设计与实现[D]. 谭熠帆. 上海交通大学, 2012(11)
- [7]金刚石车削光学自由曲面的加工仿真系统研究[D]. 徐明旭. 吉林大学, 2011(09)
- [8]基于PC+运动控制卡的雕铣系统开发及铣削仿真研究[D]. 王志伟. 南京理工大学, 2011(06)
- [9]基于web的立式加工中心加工仿真研究[D]. 赵保华. 东北大学, 2010(04)
- [10]基于离散建模的三轴数控铣削加工仿真算法研究[D]. 李军. 大连交通大学, 2009(04)