·72·《机床与液压》2006．No．2基于OpenGL五轴联动数控仿真系统碰撞干涉检验实时仿真技术及算法研究龙眷国，史耀耀，程刚，胡梅贻(西北工业大学现代设计与集成制造教育部重点实验室，西安710072)摘要：介绍了Com一5NCSS五轴联动数控仿真系统运用的“实时仿真”技术，在此基础上提出基于规则实体表面网格化遍历的八叉树单球组合模型，该模型应用于Com一5NCSS仿真系统中，实现了碰撞干涉的快速检测，满足了数控仿真系统的“实时性”要求。关键词：数控仿真系统；实时仿真；八叉树单球组合模型中图分类号：TG519．1文献标识码：A文章编号：1001—3881(2006)2—072—4RealTimeSimulationTechniqueandAlgorithmforFive—-axesCNCVirtualRealitySystemLONGChunguo，SHIYaoyao，CHENGGang，HUMeiyi(KeyLaboratoryofMinistryofEducationforContemporaryDesignandIntegratedManufacturingTechnology，NoahwestemPolytechnicalUniversity，Xi’an710072，China)Abstract：Real—·timesimulationtechniqueusedbyCorn—·5NCSSsimultaneousfive—·axesCNCvirtualrealitysystemwasintro··duced．Octonarytreesingleballcompoundingmodelbasedongriddingsurfacetraverseofregularentitywasputforward．ThemodelwasappliedtoCom一5NCSSvirtualrealitysystem，fastcollidedetectionwasrealized，whichfulfillsreal—timepropertyforvirtualrealitysystem．Keywords：NCvirtualrealitysystem；Real—timesimulation；Octonarytreesin~eballcompoundingmode随着计算机图形学的发展，数控加工仿真系统已1实时仿真与碰撞干涉检验实时仿真能对复杂的加工过程进行几何仿真，国外某些公司已1．1实时仿真经推出了一些商品化的数控加工仿真软件，如VERI．实时仿真是指模拟时问标尺与实际系统时问标尺CUT、NCV等。这些仿真软件可在计算机上对加工中相同的仿真。本文讨论的Com一5NCSS五轴联动数机床、刀具的切削运动和工件的余量去除过程获得有控仿真系统(以下简称Com一5NCSS仿真系统)在真实感的动态显示，在计算机上实现快捷有效的零件保证系统实时性方面做了相应的技术处理。首先，由程序验证⋯。于VC++开发环境自身提供的定时器的最小定时间数控加工仿真系统的研制与应用对于节约原材隔为55ms，所以使用开发环境自身提供的定时器不料、提高制造业的技术水平都具有重要的意义。我国能完全模仿实际数控机床在8ms时问内完成插补运对于数控~Jn-r仿真系统(特别是五轴以上多坐标数算、各轴速度分配等任务，必须在系统内部启用定时控加工仿真系统)的研究还处于起步阶段，在短期精度更高的定时器。Com一5NCSS仿真系统采用了定内不能在这一热门领域形成一套完整的理论和技术标时精度为1ms的多媒体定时器。其次，选择合理的系准，所以对于基础性理论的探索与实践就显得十分迫统动画刷新时间，实现动画刷新的平滑过渡，并保证切。动画刷新与系统控件刷新的“同步性”也成为实施碰撞干涉检验在仿真系统中占据重要的地位。检仿真系统需要解决的突出技术问题。VC++开发环境验机床和工件等加工部件运动时是否发生干涉碰撞是刷新自身控件的最小时间间隔为55ms，因此选择同仿真系统的主要目标之一，高效的干涉碰撞检查要求步刷新动画与系统控件的时间也不能低于55ms。能够迅速确定干涉碰撞发生的位置和时间，并报告产在综合以上技术层面考虑以后，Com一5NCSS仿生干涉碰撞时的相应NC程序。真系统在定时方法选择上采用多媒体定时器和VC++本文将讨论基于OpenGL三维仿真开发平台，结提供的OnTimer定时器组合定时的方法。系统定时器合VC++6．0开发环境，研制开发的Com一5NCSS的组合原则是：使用多媒体定时器定时8ms进行机(CommonSimultaneousFive—AxesCNCSimulationSys．床线性插