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虚拟制造可视化环境及其过程管理的技术研究

现代制造系统正向网络化、数字化、智能化、虚拟化方向发展。虚拟制造概念提出以来,一直是学术界和企业界的研究热点,被广泛地认为是新世纪制造业的发展方向之一。通过对虚拟制造关键技术的研究和实施,企业能够以更短的时间、更高的质量、更低的成本和更好的服务来赢得市场竞争,虚拟制造的研究具有重要的理论价值和现实意义。在分析虚拟制造的概念、产生背景及国内外研究概况的基础上,讨论了虚拟制造的研究策略及关键技术,从技术集成的思想,创造性地提出基于网络层次开放式的虚拟制造体系结构,为虚拟制造的应用集成提供指导。针对虚拟制造过程管理的特点及相关的过程模型,提出了项目—任务—活动模型并细化了模型各层的功能描述;提出了基于关系结构的多视图任务数据模型;运用双代号网络计划方法在任务粒度层次上对协同过程进行建模,以任务网络图的关键路径为依据,对项目的关键任务进度、资源、人员等方面进行监控和调度;并对任务流引擎、任务触发及状态监测和整个项目进度的动态控制方法进行  (本文共141页) 本文目录 | 阅读全文>>

《中国机械工程》2003年05期
中国机械工程

面向关系的碰撞检测方法研究

目前的虚拟现实系统一般能实现人与虚拟环境间的简单信息反馈 ,如虚拟浏览、移动或旋转虚拟环境中的物体等 ,但很少有系统能实现虚拟环境中物体之间相对关系的信息反馈。虚拟制造系统是实际制造系统在虚拟环境下的映射 ,因此 ,对虚拟制造系统而言 ,虚拟环境中物体之间的关系反馈是必须的。这就涉及碰撞检测与干涉校验、关联运动等技术。在虚拟加工、虚拟装配、虚拟布局等技术中 ,碰撞检测与干涉校验、关联运动是必不可少的技术 ,有时甚至是整个问题的核心。在碰撞检测和干涉校验领域 ,目前还没有高效的算法 ,对支持碰撞检测和干涉校验的虚拟环境体系结构也缺乏深入研究。在虚拟加工中 ,工件本身在不停地变化 ,这更加大了虚拟加工环境下碰撞检测和干涉校验的难度。虚拟环境下存在关联运动 ,但目前还没有发现有关虚拟环境下物体间关联运动的系统的研究。1 碰撞检测与干涉校验的基本问题碰撞就是在某一时刻、空间中的几个物体中存在一对或多对物体间所占有的空间处于发生重叠的临界...  (本文共6页) 阅读全文>>

南京理工大学
南京理工大学

可重构的虚拟加工环境交互建模系统研究

虚拟加工是虚拟制造技术体系的重要组成部分,它要求有一个具有一定沉浸感的三维可视化虚拟加工环境,并能对产品加工提供全方位的、集成的仿真分析,以对工艺参数的合理性、产品的加工质量等做出评价。本文在详细分析了虚拟制造对虚拟加工的技术要求基础上,提出了可重构、可扩展的虚拟加工系统体系结构,并分析讨论了实现虚拟加工的关键技术,指出可重构的虚拟加工环境的建立是实现虚拟加工系统的基础和难点。为解决可重构虚拟加工环境的建模问题,本文在全面分析可重构虚拟加工环境的建模需求和建模特点基础上,提出了可重构虚拟加工环境层次建模方法,将可重构虚拟加工环境的建模分解成为四个子专题:可重用的零部件几何模型的建立、可重用的零部件仿真模型的建立、虚拟加工设备的建模、支持重构的虚拟加工环境模型数据库的设计,并分别对之进行了详细的分析设计。论文最后介绍了以上述研究为基础开发的可重构虚拟加工环境建模系统VMES(Virtual Machining Environmen...  (本文共67页) 本文目录 | 阅读全文>>

《沈阳工业大学学报》2004年06期
沈阳工业大学学报

虚拟加工系统运动仿真的研究

1 虚拟机械加工过程仿真的方法在虚拟制造中,实现机械加工过程仿真的方法主要有如下几种1)利用VC++调用OpenGL图形函数对机床各部分零件进行参数化实体造型;然后按照各零件之间的装配关系进行实体装配,并经过渲染形成具有真实感的、参数化的机床实体造型.根据给定刀头点的轨迹和轨迹上各点对应刀具轴线矢量,可实时、动态地显示出机床的工作过程,同时检查各几何约束条件.2)以MatLab为平台,运用矩阵运算功能计算刀位,借助其强大的图形处理功能,通过图像边界识别的方法获得三维物体的截面形状数据,从而实现加工过程的三维仿真.3)利用AutoCAD2000下的ObjectARX的特点进行开发,模拟刀具按NC程序切削工件的全过程,仿真完成后可以得到三维零件图,并能用AutoCAD的命令直接对三维零件图上的各个实际尺寸进行观测.4)利用UG的集成化和功能强大的建模、运动分析和加工功能,实现虚拟加工系统的运动仿真,并可动态模拟毛坯金属材料的去除过程...  (本文共4页) 阅读全文>>

《武汉大学学报(信息科学版)》2003年02期
武汉大学学报(信息科学版)

虚拟加工环境中的工件动态建模方法研究

在对虚拟加工技术的研究中 ,实现可加工工件建模一直是难点 ,即刀具模型与工件模型发生干涉时 ,如何实现工件模型上干涉部分被实时移除的效果。这涉及到两个难点 :①动态性。目前存在一些实体造型软件 ,若虚拟环境中的模型采用这些软件建立 ,则由于接口开放性限制 ,这些模型的外轮廓面在虚拟环境中不能被实时修改。因而 ,虚拟环境中的动态模型只能根据计算机图形学原理自行建立[1 ] 。②实时性。动态模型往往包含很大的数据量 ,这影响了对动态模型进行修改的实时性[2 ] 。目前 ,常采用线框方法实现可切削工件。线框方法是一种十分简单且容易实现的加工仿真方法 ,即在屏幕上以线框的方式画出加工刀具和零件模型 ,当程序运行时 ,刀具不断地按显示的加工轨迹在屏幕上移动 ,工件按预定义的方法进行布尔运算。但采用线框方法实现可切削工件存在以下缺陷 :加工仿真模块未对刀具和待加工毛坯进行数学处理 ,因此 ,加工仿真只限于预定义的NC代码 ,无法对实时输入的...  (本文共4页) 阅读全文>>

天津大学
天津大学

虚拟加工系统可重构建模研究

虚拟加工是虚拟制造技术体系的重要组成部分,它要求有一个具有三维可视化虚拟加工环境,并能对产品加工提供全方位的、集成的仿真分析,以对工艺参数的合理性、产品的加工质量等做出评价。本文在详细分析了虚拟制造对虚拟加工的技术要求基础上,提出了可重构、可扩展的虚拟加工系统模型结构,并分析讨论了实现虚拟加工的关键技术,指出可重构的虚拟加工环境的建立是实现虚拟加工系统的基础和难点。论文主要工作如下:为解决可重构虚拟加工环境的建模问题,本文在全面分析可重构虚拟加工环境的建模需求和建模特点基础上,提出了可重构虚拟加工环境层次建模方法,将可重构虚拟加工环境的建模分解成为三个子专题:一、可重用的零部件几何模型的建立,二、虚拟加工设备的建模,三、支持重构的虚拟加工环境模型数据库的设计,并分别对之进行了详细的分析设计。运用Visual Basic 6.0与最广泛使用的三维设计软件Solidworks应用程序接口相结合,建立了一个可重构的加工中心虚拟装配零件...  (本文共64页) 本文目录 | 阅读全文>>