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第 1期 组 合 机 床 与 自动 化 加 工 技 术 NO.1
2012年 1月 M odularM achineTool AutomaticM anufacturingTechnique Jan.2012
文章编号:1001—2265(2012)ol一0062—04
利用 OpenGL实现数控系统加工过程的三维动态仿真
李琳茹,游林儒 ,刘少君
(华南理工大学 自动化科学与工程 学院,广州 510640)
摘要:为了提高机床数控 系统加工的预见性和安全性 ,数控 系统 需要在控制界面上对加 工过程进行
三维实时显示。通过利用 OpenGL和 Tcl/Tk的接 口模块进行程序连接 ,然后对 NC代码进行模型解
析并实现加工轨迹跟踪,构建 出一个基于Linux操作环境的数控 系统加 工过程 的三维显示模块 该
模块能够生成平滑逼真的动画效果 ,并支持 多种 图形操作控制。
关键词 :OpenGL;数控 系统 ;NC代码 ;三维显示
中图分类号 :TH162;TP393 文献标识码 :A
To Implem ent3D Dynam icSimulationofCNC M achiningProcesswithOpenGL
LILin—ru,YOULin—ru,LIUShao—jun
(Collegeofautomationscienceandengineering,South ChinaUniversityofTechnology,Guangzhou
510640,China)
Abstract:The3D real—timedisplayofprocessing needstobeimplementedon controlinterfaceto im—
proveforeseeabilityandsecurityofmachinenumericalcontrolsystem.A 3D displaymoduleofCNC pro—
cessingbasedonLinux isbuiltwiththelinkingmoduleofOpenGL andTcl/TkandmodelanalysisofNC
codetorealizeprocessingtrajectorytrackingThemoduleaccomplishessmoothingandlifelikeanimation
effectand supportsvariousgraphic.
Keywords:OpenGL;CNC ;NC code;3D display
的实现、图形界面、任务规划层 、运动控制层 、硬件抽
0 引言
象层 (HAL)和驱动层等模块 的设计 。具体 的软件结
目前 ,数控 系统 已经在工业上各个领域 中得 到
构图如图 1所示 。
广泛的应用,随着零件制造复杂程度的提高和数控
加工技术的发展 ,数控加工程序的复杂性越来越 高,
因此 ,对数控加工程序准确性的实时监测的需求也
越来越突出…。数控加工图形仿真技术利用计算机
图形显示来监视实 际加工过程 ,是验证数控加工程
序正确性的有力工具之一。相 比传 统数控 系统而
言 ,该技术 的应用使得加工进程更直观、更方便 ,提
高了生产效率。
OpenGL是个专业的图形程序接 口,是一个功能
强大,调用方便的底层 图形库。它是个与硬件无关 图 1 系统软件 结构 图
的软件接 口,可以在不同的平台之间进行移植 。 RTAI是一个独立的系统内核,并且接管了系统的
所有硬件资源。RTAI在运行实时应用的同时又可以
1 目标数控系统的结构分析
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