数控机床刀架虚拟装配仿真系统的设计与实现.pdf

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1、2013年5月机械设计与制造工程May．2013第42卷第5期MachineDesignandManufacturingEngineeringV01．42No．5DOI：10．3969／j．issn．2095—509X．2013．05．004数控机床刀架虚拟装配仿真系统的设计与实现张宇(天津职业技术师范大学天津市高速切削与精密加工重点实验室，天津300222)摘要：以LDB4数控机床刀架为例，搭建了可视化交互仿真系统的总体框架，阐述了在EON开发环境下实现虚拟装配运动仿真的过程以及装配路径的规划方式。以VC++6．0为集成工具，进行了系统

2、界面设计，将各功能模块进行了封装，完成了虚拟装配仿真系统的开发。关键词：虚拟装配；仿真；路径规划中图分类号：TP391文献标识码：A文章编号：2095—509X(2013)05—0016—03虚拟装配系统以装配对象的三维实体模型为1系统功能模块及总体框架基础，在计算机上对装配操作的全过程进行仿真，1．1开发环境的选择真实地模拟和展示产品的相关特性。虚拟装配系EONStudio是一种虚拟现实环境生成工具，可统的作用主要有：在设计和制造阶段，可以通过仿以依据使用者的意图，研发实时3D应用程序。本真环境优化产品设计，避免或减少产品实际加工中文选

3、用VC++6．0与EONStudio相结合，进行交的反复试制或改进；在装配阶段，可以通过虚拟环互式虚拟装配仿真系统的开发。所设计的数控机境模拟装配过程，利用计算机对装配序列、装配路床刀架虚拟装配系统，主要应用于教学，系统在满径的规划进行验证和纠错，从而降低装配成本；将足虚拟装配仿真的基础上，易学易用，操作简便灵虚拟装配与实际装配相结合，创建沉浸、半沉浸的活，并具备可拓展的功能。虚拟环境，对于培训和教学而言，可以提高装配操1．2系统的构成作人员的工作效率H。构建虚拟仿真系统的主要任务是实现数控机数控机床刀架是数控车床的执行机构，是重要床刀架

4、三维可视化模型的展示，按照合理的装配序的功能部件，它在一定程度上标志着数控车床的技列和装配路径进行运动仿真和人机交互操作训练。本文所建立的交互式虚拟装配仿真系统主要包括术水平，并且与加工精度和生产效率密切相关。通三维模型创建模块、模型导人模块、装配仿真模块、过虚拟装配仿真系统可以更加安全、高效地掌握数人机交互模块、功能集成模块。在功能上主要包括控机床刀架的工作原理和装拆方法，对于数控机床装配体零部件结构展示、快速装拆仿真、虚拟装配的检测和故障维修具有重要意义。LDB4数控机和虚拟拆卸。床刀架为经济型数控车床电动刀架，在加工制造业具有广泛的

5、应用场合。本文以LDB4数控机床刀2技术路线及功能实现方法架的虚拟仿真为背景，以虚拟装配培训为目标，利2．1三维模型的创建与导入用虚拟现实技术原理，为产品装配过程的设计、规本文选择利用Pro／E建立LDB4数控机床刀划和运动仿真分析构建一个实用的平台。这个系架的三维模型，用它建立的三维数据模型具有准确统可通过人机交互的方式，对装配体进行模型展的尺寸。为便于网络传输和进一步控制，将Pro／E示、装配序列和装配路径的模拟，同时可结合分析建立的三维数据模型导入到3DMAX中进行材质验证装配序列的可行性与合理性J。设置，之后通过3DMAX与EON

6、Studio的接EI插收稿日期：2012—12—17基金项目：国家高技术研究发展计划(863计划)重大课题(2011AA04A102)；国家自然科学基金资助项目(31171457)；天津职业技术师范大学科研发展基金资助项目(KJ11-03)作者简介：张宇(1979一)，女，辽宁锦州人，天津职业技术师范大学讲师，硕士，主要研究方向为机械设计、虚拟仿真。·16·2013年第3期张宇：数控机床刀架虚拟装配仿真系统的设计与实现件，可方便地导人EONStudio进行开发设计J。tOut节点，以实现事件的输入与输出。2．2虚拟运动仿真功能实现b．在E

7、ONStudio中建立JScript节点，将2．2．1EONStudio的功能节点JScfipt节点与Eventln节点或EventOut节点连接，在EONStudio系统中，各种功能主要通过节JScript节点可以从EventIn节点接收数据，并将处点来实现。节点是一个具有功能和数据的对象，节理后的数据发送给EventOut节点。点的数据信息一般包括域(field)和事件(event)两e．在交互界面上通过按钮或文本框发送指令个方面，可以对节点的属性进行设置，或者对节点给VC++和EONStudio的接口程序，触发EON接收到的信息进行

8、修改，也可以通过接口来操作其Script的事件。他节点。图1所示为EONStudio中节点的事件驱d．在VC++中添加消息响应函数，对Even—动原理。tOut进行监听，并利用SendEve函