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目录1

前言1

第1章　数控加工技术概况1

1.1　数控机床组成及基本概念1

1.1.1　数控技术发展1

1.1.2　机床数字控制的概念2

1.1.3　数控机床的构成及功能2

1.1.4　数控机床的特点3

1.2　数控加工编程技术4

1.3　数控加工仿真技术5

1.3.1　几何仿真5

1.3.2　物理仿真7

1.3.3　加工过程仿真9

1.4　数控加工在线控制技术14

1.4.1　基本概念14

1.4.2　DNC通信接口15

1.4.3　网络数控通信发展现状16

2.1　手工编程18

第2章　NC加工编程技术18

2.2　基于高级语言的自动编程技术19

2.2.1　三次样条插值函数19

2.2.2　双圆弧插值22

2.2.3　三次样条及双圆弧拟合实例24

2.3　数控加工图形编程29

2.3.1　系统功能设计29

2.3.2　系统运行界面34

2.4　CAD/CAM集成系统38

2.5　基于CAD/CAM集成系统的自制式数控代码自动编程43

第3章　数控加工几何仿真技术47

3.1　OpenGL关键技术47

3.1.1　基本概念47

3.1.2　基本几何图元定义49

3.1.3　坐标变换49

3.1.4　显示列表50

3.1.5 OpenGL在CAD/CAM中应用50

3.2　球头刀刀位轨迹显示51

3.2.1　折线集法51

3.2.2　矢量求解法53

3.3.1　数控代码关键数据提取60

3.3　刀位轨迹直接显示60

3.3.2　数控铣削加工刀具轨迹仿真实现63

3.3.3　数控车削加工轨迹仿真实现65

3.4　仿真结果操作实现66

3.4.1　绘图模式的选择66

3.4.2　绘图效果应用66

3.4.3　动画操作67

3.5　数控加工过程的动态实体仿真68

4.1　基于简支梁工艺系统弹性变形计算78

第4章　数控车削加工物理仿真技术78

4.2　基于有限元理论工艺系统弹性变形计算82

4.3　车削加工工件成形建模84

4.3.1　“三瞬心”成形法84

4.3.2　误差集聚法85

4.3.3　工艺系统误差标定86

4.4　车削加工中误差对加工精度影响分析88

4.4.1　刀架坐标系误差影响分析88

4.4.2　主轴坐标系误差影响分析91

4.4.3　工艺坐标系误差影响分析96

4.5.1　切屑卷曲变形数学模型建立101

4.5　数控车削加工屑形建模与仿真101

4.5.2　切屑类型判断条件106

4.5.3　切屑造型仿真110

4.5.4　切屑形成过程仿真113

4.6　集成环境仿真系统的实现116

第5章　网络化数控加工3DS浏览器制作117

5.1　浏览器总体结构设计118

5.2　浏览器详细设计118

5.2.1　3DS文件格式简介118

5.2.2　存储3DS文件信息数据结构定义125

5.2.3　定义OpenGL中显示形体的数据结构127

5.2.4　实现从3DS文件提取形体信息129

5.2.5　实现形体信息向OpenGL中转化131

5.2.6　OpenGL中3D形体输出133

5.3　数控代码与3D实体贴合135

第6章　网络化数控加工VRML浏览器制作138

6.1　总体结构138

6.2　关键技术及其应用139

6.2.1　帧缓存139

6.2.3　矩阵堆栈141

6.2.2　计算机颜色141

6.3.1　像素格式和着色描述表142

6.3　初始化绘制环境142

6.3.2　对环境参数初始化144

6.3.3　场景初始化144

6.4　三维场景模型147

6.5　VRML分析器148

6.5.1 VRML文件的结构148

6.5.2 VRML分析器的设计与实现150

6.6.1　CObject3d类151

6.6　图形数据的存取与处理151

6.6.2　CVector3d（法向类）152

6.6.3　CVertex3d（顶点类）154

6.6.4　CEdge3d（边线类）157

6.6.5　CFace3d（面类）158

6.6.6　CMesh3d（面片类）160

6.6.7　模板数据链的设计与实现163

6.7.1　数据成员设计165

6.7.2　三维场景图的功能实现165

6.7　三维场景图165

6.8　真实感图形生成171

6.8.1　光照171

6.8.2　材质173

6.8.3　纹理174

第7章　数控系统串行通信180

7.1　Windows多线程技术与串行通信180

7.1.1 Windows多线程技术概述180

7.1.2　串行通信概述182

7.1.3　同步I/O与异步I/O184

7.1.4　流控制方式185

7.2　端口操作模块187

7.3　文件操作模块192

7.3.1　WIN32下文件操作192

7.3.2　数控文件操作193

7.4　用户界面设计194

7.4.1　导向界面设计194

7.4.2　用户界面设计195

7.5.3　接线方式201

7.5.2　机床要求201

7.5.1　计算机要求201

7.5　硬件实现201

第8章　数控系统网络化通信203

8.1　数控系统网络化203

8.2　系统软件结构设计206

8.2.1　开发平台及开发工具206

8.2.2　软件结构207

8.3.1　接口标准208

8.3　DNC通信系统硬件结构设计208

8.3.2　系统硬件布局210

8.4　DNC通信系统软件模块设计216

8.4.1　功能模块的实现217

8.4.2　文件发送模块221

8.4.3　文件接收模块222

8.4.4　远程调用模块224

8.5　用户界面226

第9章　通用数控代码解释器的设计与实现229

9.1　编译技术概述229

9.2.1　NC代码格式231

9.2　数控代码格式与错误分析231

9.2.2　数控代码地址符分析232

9.2.3　NC代码程序字分析232

9.2.4　数控代码错误分析233

9.3　数控代码文法表示234

9.3.1　文法的概念235

9.3.2　NC代码文法描述236

9.4 专用编译工具Lex YACC介绍237

9.4.1 Lex YACC的特点237

9.4.2　Lex和YACC的功能与实现原理237

9.5.2　词法分析方法及词法分析程序构造239

9.5　词法分析原理与实现239

9.5.1　设计原理239

9.5.3　词法分析的实现240

9.6　语法分析原理与实现242

9.6.1　常用语法分析方法概述243

9.6.2　语法分析程序构造244

9.6.3　语法分析器的设计与实现245

9.7　出错处理原理与实现246

9.8　通用数控代码解释器的可靠性检验248

参考文献250