线材弯曲图形仿真系统的设计与实现

【摘要】线材弯曲制品的质量精度以及生产成本依赖于金属线材成形设备的功能特性,先进的数控弯丝机器人是线材快速高精度折弯加工的重要保障。我国在数控线材折弯加工领域的研究时间不长,虽已取得一定的成果,但与国外先进水平相比还有较大差距。目前国内高端线材成形设备主要依赖进口,其价格昂贵,技术不对外开放,用户无法掌握其中关键技术。数控系统是数控弯丝机器人的大脑,线材弯曲成形的工艺算法和图形操作模块系统的研究是其中的难点和关键点之一。本文基于课题组自主设计开发的单头多模位数控弯丝机器人,从弯曲成形工艺设计的角度出发,结合计算机图形学理论以及OpenGL编程的相关研究,进行线材弯曲图形仿真系统的模块化开发。围绕仿真图形系统研究内容,本文主要从以下几方面展开了研究：(1)基于计算机图形学理论、OpenGL编程技术以及数据结构理论,在数控线材折弯机结构特点和三维造型技术的研究基础上,完成产品结构分解和图形数据存储结构设计,并实现便捷的分段式三维实体造型方法；建立样机模型部件的装配关系和运动关系,并依此完成虚拟样机模型的搭建。(2)基于弯丝机器人系统的结构分析以及图形画法的相关研究,针对不同线材直径要求,实现折弯器和旋转基座的参数化建模,实现仿真环境与实际加工条件的统一。在此基础上,建立产品建模参数的设计规范,实现更高效、更简单的产品建模。(3)根据线材弯曲成形工艺的相关研究,完成折弯和推弯成形的工艺计算,并结合推弯成形方法,实现了平面变半径弯曲线材产品的控制补偿技术的改进。(4)分析图形仿真系统与数控系统的功能关系,完成仿真加工工艺和环境渲染的流程设计,并实现图形仿真系统模块化的开发,实现良好的人机交互界面。基于OBB包围盒的方法实现线材产品与样机部件的碰撞检测功能。
【作者】欧阳醌；
【导师】姚斌；
【作者基本信息】厦门大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】线材折弯机；实体造型；加工仿真；干涉检测；

【参考文献】
[1]王璐璐.从《小镇，及其不确定的墙》到“世界尽头”[D].山东师范大学,日语语言文学,2013,硕士.
[2]曾晰,计时鸣,金明生,谭大鹏,李珏辉,曾文韬.软固结磨粒群气压砂轮的力学特性分析[J].机械工程学报,2014,11:170-177.
[3]马慧彬,戚常林,朴顺姬.ICAI系统开发设计[J].佳木斯大学学报(自然科学版),2002,04:438-440.
[4]杨飞云.中国信托公司的信用评级研究[D].上海大学,会计学,2014,硕士.
[5]吴珂皓.中国人群STAT1基因和WNT16基因外显子测序与骨密度的关联分析[D].湖南师范大学,动物学,2014,硕士.
[6]李昊.周期性动态力学载荷对抗骨质疏松的研究[D].中国人民解放军军事医学科学院,军事预防医学,2013,硕士.
[7]杨绍斌,于海晶,沈丁.热剥离温度对石墨烯结构及电性能的影响[J].材料导报,2015,10:22-25+46.
[8]徐敬.燃气机驱动煤层气排采机无级调速系统设计[D].中国石油大学（华东）,机械工程,2012,硕士.
[9]冯晓丽.小学数学新手—熟手—专家型教师TPACK比较的个案研究[D].宁波大学,现代教育技术,2014,硕士.
[10]林森.古村、蜕变、新韵[D].山东工艺美术学院,艺术设计,2014,硕士.
[11]班月.华为公司国际创业战略研究[D].吉林大学,国际贸易学,2013,硕士.
[12]张云培.清末民初云南藏区寺院与乡村社会[D].云南师范大学,中国近现代史,2013,硕士.
[13]李娜.羧基化石墨烯基导电聚合物复合材料的制备及其超电容性能研究[D].南京师范大学,2013.
[14]刘雪楠,邓超,高颖,邬冰.石墨烯的制备及石墨烯载Pd催化剂对甲酸的电催化氧化[J].燃料化学学报,2014,04:476-480.
[15]张向阳.振荡浮子的实验研究[D].太原科技大学,机械工程,2014,硕士.
[16]石珍明,佟东.水泥行业产能过剩的原因及对策[J].中国国情国力,2014,12:47-49.
[17]张广斌.复方吡喹酮片对犬的安全性试验及临床疗效的研究[D].南京农业大学,兽医,2012,硕士.
[18]戴姣.中国旅游“符号化”之生态批评[D].广东外语外贸大学,商务英语研究,2013,硕士.
[19]邱望志.燃油热熔釜热效优化分析及设计[D].西安工业大学,机械制造及其自动化,2014,硕士.
[20]杨洪亮.云南省县域经济发展模式研究[D].昆明理工大学,2004.
[21]叶青.舒活散剂对糖尿病下肢血管病介入术后疗效的临床研究[D].广州中医药大学,中医内科学（专业学位）,2013,硕士.
[22]刘小明.影像学对急性胆囊炎腹腔镜手术难度判断的价值分析[D].大连医科大学,外科学,2012,硕士.
[23]朱登玲.注浆成型陶瓷模具石膏改性研究[D].重庆大学,材料科学与工程（专业学位）,2014,硕士.
[24]张雄伟.基于Copula函数的VaR方法在投资组合中的应用研究[D].兰州大学,应用统计（专业学位）,2013,硕士.
[25]付佑平.从MIS自身看MIS成败[J].中国计算机用户.2000(31)
[26]丁维.我国出口商品监管模式改革问题研究[D].西南大学,公共管理（专业学位）,2014,硕士.
[27]任玉平.基于服务构架(SOA)对软件产业的影响[J].高科技与产业化.2007(10)
[28]伍大权.G蛋白偶联受体30在声带中表达的观察[D].复旦大学,耳鼻咽喉科学,2012,硕士.
[29]刘磊.基于动机激发理论的高校体育舞蹈分层教学模式探索[D].苏州大学,体育教学与训练（专业学位）,2013,硕士.
[30]黄笑难.城镇住房制度变迁中利益分配的研究[D].重庆大学,技术经济及管理,2003,硕士.
[31]徐立恒,李杰,姜岩,许彦才,陈显森,周华建,杨丽瑛.利用断层模型约束反演技术进行储层预测[J].石油地球物理勘探,2012,03:473-476+358+518.
[32]杨赟赟.公司治理能够预测公司的市场价值吗？[D].西南交通大学,会计学,2013,硕士.
[33]李晓峰,徐玖平.四川省宏观经济发展的自组织模型[A].中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国科学院科技政策与管理科学研究所.2002年中国管理科学学术会议论文集[C].中国优选法统筹法与经济数学研究会、中国科学院科技政策与管理科学研究所:,2002:4.
[34]于敏.橡胶颗粒沥青混合料疲劳性能研究[D].内蒙古农业大学,森林工程,2013,硕士.
[35]李至钧,沈亚林.微机在钢管混凝土框架节点设计计算中的应用[J].工业建筑.1992(01)
[36]邱少山.基于XML和关系结构的轻量级工作流引擎[D].大连理工大学,计算机科学与技术,2003,硕士.
[37]张嗣瀛.常系数线性系统的快速控制问题[J].自动化学报,1964,02:115-118.
[38]韦刚.社会分层视野下侦查方法改革研究[D].西南政法大学,侦查学,2012,硕士.
[39]赵敏玲.基于ARM和CAN总线技术的溢流染色机控制系统研究[D].济南大学,机械电子工程,2012,硕士.
[40]梅雪.洋务运动对中国近代科学技术发展的影响研究[D].渤海大学,科学技术哲学,2013,硕士.
[41]梅洪萍.健脾利湿中药治疗乳腺癌术后上肢水肿的疗效观察[D].浙江中医药大学,中医外科学,2013,硕士.
[42]秦臻.专利产品平行进口问题研究[D].中国社会科学院研究生院,知识产权（专业学位）,2014,硕士.
[43]姜训鹏.基于光谱/空间信息的肉骨粉近红外显微成像分析方法研究[D].中国农业大学,2014.
[44]韩文静,李海峰,阮华斌,马琳.语音情感识别研究进展综述[J].软件学报,2014,01:37-50.
[45]孔红枚.中小型住宅户型设计评价与偏好选择研究[D].浙江大学,2013.
[46]徐岗,汪国昭.三次均匀B样条与α-B样条的扩展(英文)[J].自动化学报,2008,08:980-983.
[47]亓海伟.游泳运动员“水感”量化评价的实验研究[D].山东体育学院,体育教育训练学,2012,硕士.
[48]孙帅.论我国环境污染事件信托基金的法律建构[D].山东师范大学,环境与资源保护法学,2013,硕士.
[49]李健.《向前看 向后看—静态图像画面语言（发展）研究》论文正文[D].吉林大学,美术学,2013,硕士.
[50]谢伟霞.句内视角化的标记性对句子加工的影响[D].四川外国语大学,外国语言学及应用语言学,2014,硕士.