基于实体的加工中心在线检测路径规划仿真研究---硕士论文

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1、河北工业大学硕士学位论文基于实体的加工中心在线检测路径规划仿真研究摘要多品种小批量生产已成为现代制造业的主要生产模式，数控机床和加工中心正是适应这种生产模式柔性化的生产工具，因而得到广泛应用。当一批零件要加工时，需要大量的检测工作，包括加工前检测（找正，零件编程原点的测定等）、工序间测量等。而加工中心在线检测的路径规划是决定在线检测效率和精度的关键所在。通过对加工中心的检测路径规划仿真，我们可以解决这样两个空间布局的问题：一、测头的移动是否与零件或夹具发生碰撞。二、测头所走的路径是否最佳。通过仿真系统在得到满意的答案后，再实施具体操作，避免不

2、正确的操作带来的损失。本文在研究了面向对象的实体建模的特征技术的基础上，实现了基于工件检测特征的加工中心在线检测路径规划和基于实体的虚拟检测环境的建模，采用VRML和Java相结合的技术实现了加工中心在线检测路径规划的仿真系统。本系统很好地实现了本课题所提出的面向对象、实时和远程控制等特性。本论文的主要研究内容如下：1.介绍加工中心在线检测技术概况，论述了计算机仿真的研究现状及加工中心仿真系统的国内外研究现状。2.分析了基于实体特征建模的相关概念，提出了面向对象的特征技术表示方法。3.根据检测特征的分类，提出了基于工件特征的检测路径规划方法及

3、检测路径规划模型。4.分析了工件建模的方法及VRML特性，提出了依据特征的实体建模方法，建立了加工中心在线检测路径规划虚拟仿真环境。5.分析加工中心在线检测程序的特点和计算机编译系统的原理，开发了加工中心在线检测的NC程序的编译系统。6.研究了VRML虚拟部件和加工中心在线检测时的运动特性，采用Java和VRML相结合的技术实现了对各个运动部件的精确控制及在虚拟场景中两个物体碰撞检测及碰撞点反馈技术，实现了加工中心在线检测路径规划的仿真过程。关键词：加工中心，在线检测，特征建模，路径规划，VRML，Java，仿真i基于实体的加工中心在线检测路

4、径规划仿真研究RESEARCHONTHESIMULATIONOFMACHININGCENTERON-LINEINSPECTIONPATHPLANNINGBASEDONENTITYABSTRACTThemulti-varieties-small-volumeproducinghasbecomethemainproducingpatternofmodernmanufacturingindustry.TheNCmachinetoolsandthemachiningcenteraretheverykindsofflexiblemanufacturin

5、gtoolswhichadaptthiskindofproductionpatternandthuswidelyused.Whenabatchofcomponentsistobeshaping,lotsofmonitoringworksuchasdetectingbeforeprocessing(adjusts,determinetheoriginoftheprogrammingofthecomponentsandsoon)andmeasuringamongtheprocessesisneeded.Thepathplanningoftheon

6、-lineinspectingofmachiningcentermakesthedifferenceontheefficiencyandprecisionoftheon-lineinspectingofmachiningcenter.Wecansolvethesetwoproblemswhicharewhethertheprobehitsthecomponentortheclampandwhetherthepathoftheprobeistheoptimumone.Wecanescapethelosingwhichcausedbyincorr

7、ectoperation.Basedonthestudyofthefeaturetechnologyofobject-orientedentitymodeling,thisarticlerealizedthemodelingofpathplanningoftheon-lineinspectingofmachiningcenterbasedontheinspectingcharacterofthecomponentandthemodelingofthevirtualdetectingenvironmentofentity.WithVRMLand

8、Java,weimplementasimulationsystemofpathplanningoftheon-lineinspectingofmachiningce