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数控加工过程由NC程序驱动,NC程序的编写很容易出错,且错误率会随着加工零件复杂度和加工工艺复杂度的增加而升高,为了有效检验NC程序的正确性,引入了数控加工仿真技术,其中仿真算法是系统能够真实准确地模拟实际加工过程的关键技术。 本文以数控车削加工为对象,在Delphi开发环境下,利用其中的GLScene控件构建了数控车削加工仿真系统。分模块建立了系统的结构模型,分析了各模块的功能,并对各模块进行了详细的设计,最后对系统的切削算法进行了研究。 首先,针对目前数控机床种类繁多、结构复杂,对其静态建模缺乏灵活性的问题,提出了基于面向对象技术的数控机床库和刀具库的动态建模技术。根据机床和刀具的装配结构,建立对应的结构描述文件,进而动态生成具体的机床模型和刀具模型。此方法相比于静态建模具有更大的柔性,提高了仿真环境的建模能力,并且使形体模型的建立不受其结构复杂程度的影响。 其次,针对常用零件几何建模数据量大、真实性差的缺点,选用特征建模来建立工件的模型。对零件进行特征分析,建立车削加工零件的特征库,对基本特征进行描述,并采用基于三角面片的离散建模方法表达基本特征,通过调用特征库中的基本特征组合形成零件模型,加快了零件的建模速度。 最后,针对目前数控仿真系统仿真精度低、实时性不好的问题,本文在仿真过程中提出了基于特征建模的数控车削仿真算法。通过特征操作改变零件的特征组成,进而改变零件的形状,以此来模拟切削过程中毛坯的材料去除。避免了切削过程中复杂的布尔运算,提高了仿真精度和仿真速度。