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通用机床是机械制造业常用的和重要的工作母机。课题以虚拟现实软件Quest3D为开发平台,结合建模技术、图像处理技术等,开发了通用机床(包括车床系列、铣床系列、刨床系列、磨床系列、钻床系列、镗床系列、齿轮加工机床系列)及其切削加工工艺虚拟现实系统。用户以计算机屏幕作为观察通用机床及其切削加工工艺过程的一个窗口,通过包括键盘、鼠标等输入设备来实现与机床及其工艺系统的交互功能。该虚拟现实系统可以多视角、全方位地观察通用机床,展示其基本运动以及典型工艺的切削加工过程。它有效地解决了传统机床教学模式(挂图、实物模型和现场教学)视觉效果差、效率低下、有安全隐患等问题,也为相关人员讨论工艺方案提供了一个平台。本文主要完成了以下几个方面的工作:①运用UG、Pro/E、SolidWorks等三维建模软件,建立各类型通用机床的几何模型以及工艺系统模型(主要包括刀具、工件以及夹具等),再将这些模型经过3ds Max软件优化渲染之后导入到Quest3D软件中。②基于Quest3D软件的充分开发:实现课题研究的每一类型通用机床的基本运动,完成各个机床的几种典型工艺的虚拟切削加工;设计出友好便利的GUI(图形用户界面)。③针对系统的关键技术进行研究,主要包括:复杂的机床零部件几何模型的建立;应用粒子系统仿真出切屑和冷却液,使虚拟切削加工工艺过程更加形象逼真;通用机床及其切削加工工艺虚拟现实系统是一个开放的、不断完善的系统,能够方便地增加其它型号的通用机床、典型工艺和工艺系统的相关零部件等,随着系统的扩充,为了保证系统在普通计算机上可以流畅运行,通过简化模型、改进编程方法等方式对系统进行优化处理。④对系统最终生成的*EXE格式文件进行测试,结果表明其可以在常用的计算机操作系统上(XP、Win7等)正常运行。系统显示的通用机床及其工艺系统三维立体模型色彩鲜明、实时性好,并实现了对通用机床基本运动及其切削加工过程的有效表达,而且人机交互功能友善。通过以上的研究,证明了基于Quest3D与三维建模软件的充分开发实现通用机床及其切削加工工艺虚拟现实系统是切实可行的。它为学生和机床操作人员提供了一种主动的学习模式,也方便了工艺设计相关人员之间的沟通理解。