基于STEP三維面模型的加工過程仿真的研究與開發(fā).pdf

1、隨著制造技術(shù)的飛速發(fā)展，多品種小批量的生產(chǎn)方式已經(jīng)成為制造企業(yè)的主要生產(chǎn)方式。為了降低產(chǎn)品成本，縮短生產(chǎn)周期，在設(shè)計與工藝過程中采用最佳方案，提高企業(yè)的競爭力，加工過程仿真技術(shù)已經(jīng)被提出并在制造業(yè)企業(yè)中得到了廣泛的應用。 論文研究了國內(nèi)外加工過程仿真的研究現(xiàn)狀，分析了目前各種建模仿真和材料去除方法的利弊，并在此基礎(chǔ)上提出了基于STEP數(shù)據(jù)模型和三維面模型的加工過程仿真工具的研究與開發(fā)。 論文系統(tǒng)分析了STEP數(shù)據(jù)標準，研

2、究了STEP文件中模型的拓撲結(jié)構(gòu)和幾何信息的描述方法，建立了由STEP模型的EXPRESS描述到C++類的映射，實現(xiàn)了STEP文件中幾何信息的提取；介紹了OpenGL建模的特點和基本設(shè)置方法，對基于OpenGL的三維圖形的邊界表示法進行了說明。 分析了STEP標準數(shù)據(jù)中幾何特征類的劃分，并根據(jù)其幾何信息的拓撲關(guān)系建立了三維面模型的幾何結(jié)構(gòu)，面向OpenGL建立三維面模型，針對任意平面、規(guī)則旋轉(zhuǎn)面和自由曲面提出了相應的離散算法，詳

3、細說明了平面圓弧曲線的離散算法和圓柱面三角剖分算法的流程和實現(xiàn)方法，并在OpenGL環(huán)境下顯示離散的三維面模型。 針對普通加工方式，根據(jù)工藝信息中的加工參數(shù)，生成刀具掃描體的空間面模型，提出了基于刀具掃描體空間面模型與工件面模型面面相交的材料去除算法。研究了面面相交仿真算法中工件幾何面的變化規(guī)律，總結(jié)了算法的具體流程和實現(xiàn)方法。研究了由幾何特征向加工特征的映射方法，為以加工特征為基礎(chǔ)的CAE/CAM技術(shù)提供必要的數(shù)據(jù)。