基于虛擬現(xiàn)實(shí)的CBN砂輪超高速磨削仿真研究.pdf

1、超高速磨削是一種可以極大地提高生產(chǎn)效率、提高零件表面加工質(zhì)量、實(shí)現(xiàn)難加工材料的精密加工的一種新技術(shù),被喻為“現(xiàn)代磨削的最高峰”,已被國際生產(chǎn)工程學(xué)會列為面向21世紀(jì)的中心發(fā)展方向,是目前國內(nèi)外磨削技術(shù)的發(fā)展趨勢。非常適合我國現(xiàn)階段及長遠(yuǎn)發(fā)展。總結(jié)全文,本論文的工作包括如下幾個(gè)部分:
　　 (1)第一部分概述了超高速磨削技術(shù)及其理論研究領(lǐng)域的發(fā)展歷史；闡述了超高速磨削的關(guān)鍵技術(shù)；系統(tǒng)論述了超高速CBN砂輪磨削的優(yōu)越性及國內(nèi)外的發(fā)展

2、狀況；論述了超高速砂輪中CBN磨料的特性和CBN砂輪中結(jié)合劑的種類及其各自的優(yōu)缺點(diǎn)；闡明了本課題的研究目的和意義。
　　 (2)第二部分主要介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)的內(nèi)涵、基本特征、系統(tǒng)組成及關(guān)鍵技術(shù)、發(fā)展歷史、研究現(xiàn)狀及應(yīng)用。同時(shí)還介紹了計(jì)算機(jī)仿真技術(shù)的相關(guān)理論以及虛擬現(xiàn)實(shí)仿真的概況及應(yīng)用,并簡要介紹了虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中的實(shí)體建模方法與技術(shù),并通過對比幾種主要的方法確定了通過VC++與OpenGL相結(jié)合的方法是最適合本課題的方法。論述了Op

3、enGL圖形庫工具和它的一些關(guān)鍵技術(shù)。
　　 (3)第三部分通過對超高速磨削幾何學(xué)、物理學(xué)分析后得出超高速磨削磨削力、磨削溫度的仿真模型,并選用工程中常用的45＃鋼,運(yùn)用MATLAB進(jìn)行了仿真。較詳細(xì)地討論了磨削參數(shù)如砂輪線速度、工件磨削深度、工作臺速度對45＃高速高效磨削時(shí)磨削力和磨削溫度的影響規(guī)律。
　　 (4)第四部分基于虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)理論,采用Visual C++6.0編程軟件及三維圖形軟件標(biāo)準(zhǔn)接口OpenGL開發(fā)

4、了虛擬磨削加工表面質(zhì)量預(yù)測系統(tǒng)。提出了以球體作為磨粒的基本形態(tài),并考慮到位置分布的隨機(jī)性特點(diǎn),構(gòu)建了圓盤形虛擬砂輪仿真模型；采用三角形面片法建立了虛擬工件的加工表面模型；應(yīng)用虛擬磨削系統(tǒng)進(jìn)行了不同磨削參數(shù)下的平面磨削加工過程仿真。仿真結(jié)果表明:該系統(tǒng)能夠使用戶產(chǎn)生一定的交互感和沉浸感,所開發(fā)的虛擬砂輪具有與實(shí)際砂輪相同的磨削性能,所得仿真結(jié)果能夠反映出已加工工件的表面形貌,且與理論分析基本一致。因此,該系統(tǒng)對磨削加工的表面粗糙度有一定的