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在数控加工过程中，为了检验加工代码的正确性，数控加工仿真的运用取代了以前的试切过程，提高了数控机床使用效率，也增加了数控加工过程的安全性。前人对数控加工仿真的研究多集中于图形操作方面，只能针对特定形式数控机床进行仿真。本文的目的在于提出一种独立于图形内核的数控加工仿真框架，以实现任意多轴串联形式数控机床运动仿真及应用。本文首先对数控机床进行抽象，将虚拟机床描述为最基本的坐标系和实体，由坐标系和实体组成机床组件，再到组件按一定相互关系串联成运动链。随后详细叙述了运动链运动的实现方法，运动链是机床各组件串联而成，组件包含了组件坐标系和实体，而实体相对于组件坐示系是固定的，因此组件的运动就转换成了组件坐标系的空间位形实现。我们用四个点来描述坐标系，最终将运动链的运动转分解成点沿空间向量的平移和旋转。因此，我们可以确定虚拟机床各组件坐标系在任意时刻的空间位形，而我们最关心的是末端刀轴与工件坐标系的位置。通过以上描述方法，我们可以得到任意多轴数控机床末端位形，在工件坐标系下，将刀轴正投影到工件坐标系下可以得到工件坐标系下的刀位，实现工件坐标系下仿真，更直观地检验加工代码。而且，得到机床坐标系下任意时刻的刀轴矢量，可以实现任意形式数控机床刀具长度补偿，不需要针对机床形式进行公式推导。利用开放图形内核OpenGL，编写了模块化的数控加工仿真程序，主要包括三大部分：人机交互，机床框架描述，代码解析。由于机床组件空间位形计算与图形内核无关，图形内核只是作为最终显示的工具，可以将仿真程序移植到其它图形内核中。最后，通过实验，可以通过仿真程序构建任意多轴数控机床并进行运动仿真，说明了仿真框架的通用性，并实现数控加工的相关功能。