基于opengl的数控车削加工仿真系统的研究new

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1、万方数据2006年第5期·控制与检测·文章编号：1001—2265(2006)05—0049—03基于OpenGL的数控车削加工仿真系统的研究王学东1”，谭豫之1(1．中国农业大学工学院，北京100083；2．邢台职业技术学院机电系，河北邢台054000)摘要：以VisualC++6．0为开发工具，利用OpenGL技术开发了在windows系统下运行的数控车削三维仿真加工系统。系统完成了主要功能模块，包括程序编辑与处理模块、仿真显示模块、主界面模块等的设计，经实例验证达到了预期的设计要求。关键词：O

2、penGL；数控加工；仿真中图分类号：TG519．1文献标识码：AResearchofNCTurningSimulativeSystemBasedonOpenGLWANGXue．don91'-．TANYu．zhil(1．CollegeofEngineering，ChinaAgriculturalUniversity，Beijing100083，China；2．Department0fElectro—mechanicalEngineering，XingtaiUniversity，XingtaiHebe

3、i054000，China)Abstract：Aprocessingsimulatesystemof3dimensionalNCturningwithOpenGLwasintroduced，whichWasdevelopedusingVisualC++6．0．OpenGLtechnologyahdrunonWindowssystem．Itrealizedmainfunc。tionsofallsimulatesystem，suchasprogrameditingandprocessingmodule，

4、simulationdisplayhagmodule，man-machineinterfacemoduleandSOon．Experimentindicatsthatthesimulatesystemachievesdisireddesignrequirements．Keywords：openGL；NCmachining；simulation0引言1仿真环境的建立随着CAD＼CAM技术的发展和数控机床性能，零件复杂程度的不断提高，NC程序变得越来越长和复杂，数控编程的难度日益增大，NC程序的故障率也

5、日益增高。由于NC程序的质量直接影响者零件的加工质量和加工成本，因此在NC程序输入机床正式加工之前都要经过正确性检验。传统的数控程序的检验方法为试切法，即采用某种切削材料，通常多为非金属切削材料来代替实际零件材料进行试切加工。这种方法既耗时又浪费材料，而且常常不能达到令人满意的结果。运用计算机软件来模拟数控加工过程，并将加工过程和加工结果中的信息在计算机中用图形、数字、图表等方式表达出来，可以在实际加工前及时发现并除去程序中的错误，确保程序的正确性，合理性。从而使得而在不实际占用和消耗机床、工件等资

6、源，不需要真实加工环境下评价数控加工过程成为可能。现在软件开发工具很多，较为常用的有MicrosoftVisualC++6．0，BorlandC++，Dephi等。本仿真系统采用基于开放式图形库OpenGL，结合MFC类库，使用MicrosoftVisualC++6．0工具在WindowsXP操作环境下开发。OpenGL即开放式图形库(OpenGraphicsLi-brary)，是目前比较完善的三维图形标准，它广泛适合于计算机系统环境下的三维图形应用程序设计接口，目前已成为开放式的国际三维图形程序标

7、准。本系统中，我们从基本的点元素开始，在三维空间内生成实体，实现了数据的可视化和对实体的交互操作。在WindowsXP环境下，采用VisualC++与开放式三维图形编程标准OpenGL相结合，建立了一个与OpenGL的接口类即CSetGL类完成对OpenGL的初始化设置，在使用OpenGL进行渲染的时候，只需要遍历根据插补计算得到的刀位轨迹数据表，然后在图形显示类中调用OpenGL基本图元绘制函数和复杂三维曲收稿日期：2006—10—08作者简介：王学东(1976一)，男，山东宁津人，邢台职业技术学

8、院机电系讲师，中国农业大学工学院硕士研究生，研究方向为计算机虚拟仿真、CAD／CAM集成技术等，(E—mail)wangxd3@163．eom。·49·万方数据·控制与检测·组合机床与自动化加工技术线／面绘制函数进行环境的几何建模；利用对话框来实现对毛坯形状、尺寸、材料的设置，以及对刀具的选择。CTransformation类中函数glScalef()、glRotatef()、gl—Translatef()实现实体的缩放、旋转、平移等操作，COpenGLcontext