基于VR技术的数控车床仿真培训系统

大连理工大学硕士学位论文基于VR技术的数控车床仿真培训系统姓名：于增雪申请学位级别：硕士专业：计算机应用技术指导教师：钱昆明20050301基于VR技术的数控车床仿真培训系统作者：于增雪学位授予单位：大连理工大学参考文献(46条)1.参考文献2.王爱玲.张吉堂.吴雁现代数控原理及控制系统20023.徐伟数控机床仿真实训20044.曾建超.俞志和虚拟现实技术及其应用19965.汪成为灵境技术的理论、实现及应用19936.周文玉数控加工技术基础19997.刘雅静CAXA数控机床操作及仿真实训教程20048.刘磊通用数控加工过程仿真中数控代码解释器的一种实现1995(07)9.郑盛梓.桂贵生虚拟数控加工过程的研究[期刊论文]-组合机床与自动化加工技术2000(1)10.甘登岱3DSMAX6教程200411.孙超FlashMX2004纯动画魔典200412.谢毅.黄元隆.周斌中文PhotoshopCS原创设计实例经典200413.刘小峰Director8和Lingo程序设计200014.赵敬霞.裴士伦DirectorMX教程200315.GaryRosenzweigDirector8开发技术手册200116.格罗斯Director8和Lingo权威指南200117.章照止现代密码学基础200418.GJWiensOverviewofVirtualManufacturing199519.郑修本机械制造工艺学199920.李德庆计算机辅助制造199821.CarolinaCruzNeiraVirtualRealityOverview22.SteveBrysonVirtualRealityinScientificVisualization1993(06)23.PaulEDebevecModelingandRenderingArchitecturefromPhotographs:Ahybridgeometry-andimage-basedapproach199624.LiangJJDCAD:ahighlyinteractive3Dmodelingsystem1994(04)25.王宁.陈邦本3DSMAX优化教程199726.罗堃在微机上实现数控铣床加工仿真2000(12)27.梁宏宝.钟诗胜.王知行虚拟加工环境中的三维图形数据结构的研究[期刊论文]-计算机仿真2000(3)28.IwataK.OnosatoM.TreamotoK.OsatiSAmodelingandsimulationarchitectureforvirtualmanufacturingsystem1995(01)29.周祖德.陈幼平.邱智明虚拟数控系统体系结构研究[期刊论文]-中国机械工程1999(10)30.蒋新松虚拟制造199631.SKGupta.DSNauASystematicapproachforanalyzingthemanufacturabilityofmachinedparts1995(05)32.刘坚编译原理基础200233.韩向利CIMS中的加工过程仿真技术199634.葛研军.JiangZao.王启义基于光线跟踪的虚拟数控车削加工图形生成技术[期刊论文]-中国图象图形学报1999(1)35.EricLengyelMathematicsfor3DProgramming&ComputerGraphics200236.金成植编译原理与实现199937.JohnRNyquist.RobertMartinDirector8与Lingo宝典200138.DavidFRogers计算机图形学的算法基础200239.JessGarms.DanielSomerfieldJava安全性编程指南200240.DonaldLFlrmBroadscopeDNC1987(02)41.KorenYoranRealtimeopencontrolarchitectureandsystemperformance1996(01)42.IwataKModelingandSimulationArchitectureforVirtualManufacturingSystems1995(01)43.杨国青.杨涛.胡伟平中文Photoshop7技巧与实例200344.程凤娟.王定.陈笑中文版FlashMX2004实用培训教程200445.王嫱3DSMAX动感风云200346.王新成高级图形处理技术2001相似文献(10条)1.会议论文周冲.齐昕.姜明.朱晗鸣用Shockwave3D实现数控车床中毛胚切削的过程2004本文以数控车床培训仿真系统为例,采用DirectorShockwave3D作为数控培训仿真系统中虚拟现实部分的解决方案,通过提出一个控制圆柱体每个圆切面半径大小的算法,动态模拟了待加工毛胚的切削过程.2.期刊论文周冲.钱昆明.齐昕数控车床仿真系统中数控内核的设计和实现-计算机应用2005,25(2)以数控车床仿真系统为例,阐述了数控内核模块的设计和实现,并详细介绍了数控内核中程序输入和显示、G代码编译、智能查错三个方面的设计思路,在G代码编译中提出了一种针对G代码语言语法分析的构造二叉树的算法,并最终用Lingo语言实现了整个数控内核的仿真.3.学位论文刘成新基于VRML的数控车削加工中心虚拟培训系统的研究2005本论文居于此种情况，开发了一个基于网络的虚拟制造加工环境，用于数控车床的操作培训,可实现在不消耗和损害现有资源的情况下进行数控车床的培训工作，可以大大降低培训成本。本论文主要研究和解决以下几个方面的问题：本论文对NC代码语法、词法、语意进行了研究，并在此的基础上完成系统NC代码检错和翻译功能，并在界面上显示错误的NC代码。同时亦研究NC文件在Applet窗口的读入和保存。　　本论文还研究了系统培训指南模块人机界面的要求和客户的需求分析，设计了培训指南模块的框架，并利用HTML网页的超链接，实现了机床操作学习界面和VRML的交互。本论文开发的基于VRML的数控车削中心虚拟培训系统可以用于初步教学和培训。4.期刊论文林忠.黄陈蓉.LINZhong.HUANGChen-rong数控车床虚拟加工的仿真技术与实现-机械设计与制造2008,(9)利用计算机图形学和虚拟现实技术对数控车床的加工过程进行模拟,可以节约成本、避免制造风险,开展数控技术培训.在详细介绍数控车床仿真系统基本组成的基础上,着重研究了基于圆台离散的工件建模方法和实时仿真显示技术,并使用OpenGL和VC++编程实现了数控车床的虚拟加工仿真过程.5.学位论文宫文飞虚拟现实技术在产品设计中的应用2003近年来,虚拟现实技术已成为计算机科学与其它技术科学领域中研究和开发的热点.随着计算机图形学、可视化技术、软件工程、硬件设计及控制工程的迅速发展,虚拟现实技术的应用也越来越广泛.虚拟现实技术大大改变了人与计算机之间的交互方式,它是计算机动画技术、计算机视觉、人工智能、多媒体技术、模式识别、自动控制、传感技术的综合运用.沉浸、交互和构想是虚拟现实的三大主要特征.在产品设计中引入虚拟技术,也已成为未来产品设计方式的主要发展方向.该论文主要内容分为五部分.第一部分介绍了虚拟现实技术的概念、特征、分类和应用领域以及使用的计算机平台、外围设备、应用软件.对于后面主要应用的设计语言VRML(虚拟现实建模语言)作了简要的介绍.第二部分是对虚拟产品设计技术的概述.分析了产品设计的理论基础,介绍了虚拟产品设计技术内容和特点,讨论了虚拟现实技术应用到产品开发中的作用与优势.第三部分介绍了基于简单PC机上的虚拟产品造型设计的理论与实践工作.主要应用3DMAX建模软件,加上VRML虚拟现实建模语言,对于数控车床的造型以及扫描仪的造型设计的方案作了探讨.其中主要包括草图设计、虚拟建模、VRML编辑等几个阶段,最终完成产品虚拟设计方案.第四部分讨论了虚拟装配设计的意义以及关键技术,并且在简单PC机的虚拟设计系统中,对于虚拟装配技术作了尝试.主要是列举了两个虚拟装配实例.一个联轴器的虚拟装配演示方案,另一个是轴的虚拟装配过程方案.应用的工具除了上面用到的VRML、3DMAX之外,还有再VRML中镶嵌了JAVA程序,实现特定的功能.第五部分是结论和展望.总结了以上的关于虚拟设计的探讨工作,提出了虚拟设计面临的主要问题和以后的发展趋势.该论文的五部分工作都是在P4机器上开发的.系统使用VRML2.0编程语言,并用到了3DMAX工具和基于RML环境的JAVA编程.6.期刊论文姜桂平.王国锋.郑惠江.汪文津.JIANGGuiping.WANGGuofeng.ZHENGHuijiang.WANGWenjin虚拟数控车床加工技术的研究-制造技术与机床2007,(4)提出了数控车床仿真系统的总体方案,深入研究了虚拟制造的GL与VC++的平台上,基于NC代码直接驱动仿真加工过程的虚拟现实技术,利用3dsMax对静态物体进行几何建模,利用重画技术和粒子系统方法对动态物体进行行为建模和物理建模,然后将几何建模、行为建模和物理建模结合起来模拟整个数控加工过程.7.学位论文姜桂平数控车削仿真系统的研究与开发2006数控机床加工仿真系统以其逼真、实用、价格便宜、使用方便等优点，在企业生产和学校教学中，发挥着越来越重要的作用。本文以数控车床为研究对象，探讨了数控车削仿真系统的开发方法及其关键技术，以虚拟现实技术与实体建模理论为基础，结合计算机图形技术，开发了基于NC代码的三维实体数控车削加工仿真系统。本文主要从以下几个方面进行了深入的研究。1、系统采用FANUCOi系统标准控制面板和系统面板作为用户界面，使仿真系统具有很强的真实感和实用性。2、为了实现对数控车床的表达、显示和运动处理，在对数控车床的结构和运动特点进行分析的基础上，采用模块化与层次化思想的建模方法，将机床分解成零部件，组成机床的多级装配树，建立了机床几何模型和运动模型；3、采用图形功能强大的3dsmax软件对数控车床、刀架、刀具进行三维建模，并以OpenGL为图形接口将其导入仿真系统；对于实时性、尺寸精度要求高的工件以及加工过程的动态仿真，则直接采用OpenGL本身强大的图形处理技术和双缓存动态技术来处理，其中的工件采用细分的方法来建立模型，以避免材料在切除过程中的毛坯对刀具扫掠体耗时的布尔运算。这样，既保证了逼真的实体模型，又节省了计算机资源，从而提高了系统的运行速度。4、研究NC程序代码的分析处理方法和编译原理，并结合FANUCOi数控系统的编程规范，设计了虚拟数控系统的NC程序代码编译器，实现了NC指令的插补算法。在NC代码编译过程中，设计了NC程序的工艺参数优化系统，利用工艺参数库中的数据与NC程序中工艺参数进行比较，对NC程序中不合理的工艺参数提出优化建议。5、在分析刀具特点的基础上，利用MicvosoftActiveDataOb.jects(ADO)数控库知识，实现了对刀具的管理功能，能够快速完成对刀具的查找、编辑、添加和删除。8.期刊论文姜桂平.王国锋.郑惠江.JIANGGui-ping.WANGGuo-feng.ZHENGHui-jiang虚拟数控车床加工技术的研究-组合机床与自动化加工技术2007,(1)论文提出了数控车床仿真系统的总体方案,深入研究了虚拟制造的关键技术及具体实现方法.在OpenGL与VC++的平台上,基于NC代码直接驱动仿真加工过程的虚拟现实技术,利用3dsMax对静态物体进行几何建模,利用重画技术和粒子系统方法对动态物体进行行为建模和物理建模,然后将几何建模、行为建模和物理建模结合起来模拟整个数控加工过程.9.学位论文孙凯嵚基于PC机的虚拟装配仿真系统研究2006制造业竞争的日益全球化及市场的更加成熟和理性，对产品设计提出了更新更高的要求。如何在最短的时间和以最低的成本设计出适合市场需求、质量最好、环境负荷最小的产品，成为每个企业追求的目标。利用计算机进行虚拟装配仿真与规划，可以预见设计结果，提供设计验证，对于进一步提高产品质量，降低产品成本，缩短产品生命周期具有重