汽车工业论文_基于WebGL的数控系统仿真平台框-系统仿真技术

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汽车工业论文_基于WebGL的数控系统仿真平台框

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文章目录

摘要

abstract

第1章引言

1.1 课题研究背景与意义

1.1.1 课题研究背景

1.1.2 课题研究意义

1.2 数控仿真系统概述

1.2.1 数控系统简介

1.2.2 数控仿真系统概述

1.2.3 数控仿真技术的分类

1.3 国内外研究现状

1.3.1 数控仿真系统研究现状

1.3.2 WebGL开发框架研究现状

1.4 本文主要研究工作

第2章数控系统仿真平台总体方案

2.1 平台开发工具

2.1.1 开发环境的选择

2.1.2 WebGL技术简介

2.1.3 三维虚拟场景搭建工具

2.2 仿真平台的功能分析

2.2.1 平台需求分析

2.2.2 平台功能组成

2.3 系统仿真平台的整体架构

2.4 本章小结

第3章数控系统仿真开发平台的关键技术研究

3.1 基于电子表格的开放式逻辑控制方式

3.1.1 数控系统共性功能的分析与设计

3.1.2 电子表格的设计

3.1.3 开放式逻辑控制方式的实现

3.2 碰撞检测算法的设计与实现

3.2.1 碰撞检测算法分类

3.2.2 基于OBB的二分式精确碰撞算法的设计

3.2.3 碰撞效果

3.3 本章小结

第4章数控系统仿真开发平台组件功能的设计与实现

4.1 通用性组件的设计与实现

4.1.1 场景辅助组件

4.1.2 虚拟场景容器

4.1.3 模块通讯优化机制

4.2 数控程序代码解析功能

4.2.1 数控程序结构

4.2.2 程序解析技术概述

4.2.3 NC代码解析模块设计与实现

4.2.4 切削段的细化

4.3 本章小结

第5章框架的应用与测试

5.1 数控系统仿真平台功能性测试

5.1.1 应用实例效果图

5.1.2 数控程序代码解析效果测试

5.2 非功能性测试

5.2.1 兼容性测试

5.2.2 数控系统仿真平台性能测试

5.3 本章小结

第6章总结与展望

6.1 总结

6.2 创新点

6.3 未来展望

参考文献

致谢

攻读学位期间参加的科研项目和成果

文章摘要:随着“中国制造2025”行动纲领的提出,传统的制造方式正在发生深刻变革。基于虚拟现实的数控仿真技术为生产制造提供了新思路,具有重大的研究价值。目前市面上的大多数控仿真系统采用C/S架构开发方式,且数控仿真系统内部函数繁杂,这就导致了数控仿真系统开发效率不高、普适性不高、兼容性差等问题。因此,开发一套面向数控仿真系统开发的WebGL开发平台,对现代化数控培训和虚拟制造都显得十分重要。同时,WebGL技术及互联网技术的发展,为浏览器上开发虚拟现实提供了技术支持。本文在WebGL技术的基础上,结合数控仿真系统的开发特点,将面向数控仿真系统的WebGL开发平台的开发需求分为功能性与非功能性两个方面,采用模块化设计思路,设计封装了数控仿真系统开发所需的通用性基础组件与功能模块,最后在此平台上开发了Fanuc数控仿真系统,并通过应用测试验证了使用该平台开发的数控仿真系统的实用性,可为其他WebGL开发平台的研究提供思路。本文的主要研究内容如下:（1）针对数控仿真系统开发平台的整体架构,将开发需求划分为功能性与非功能性,确定了面向数控仿真系统的WebGL开发平台的整体架构。（2）针对平台通用性基础组件,通过基于Babylon.js框架的二次封装并设计了可复用式按钮实现了虚拟数控仿真系统开发所需的通用组件。为了给开发平台提供通用化开发语言,设计了基于电子表格的开放式运动控制方式,以数控仿真系统的场景物体作为对象,利用状态表示对象的功能逻辑关系,利用触发和响应来串联具体的状态变化实现复杂的逻辑调用关系,降低了数控仿真系统的开发门槛,提高了开发效率。（3）针对数控代码解析,引入抽象工厂与建造者模式实现多种数控代码解析模块与多种数控系统的组合,采用正则表达式（.NET中的Regex类）设计了NC代码解析模块,实现了数控程序的解析与编译,利用切削段的直线插补与圆弧插补实现了切削段的细化。

文章来源：《系统仿真技术》网址: http://www.xtfzjszz.cn/qikandaodu/2022/0415/474.html