中图分类号： 单位代号：10280 密 级： 学 号：
硕士学位论文
SHANGHAI UNIVERSITY
MASTER’S DISSERTATION
作 者
学科专业
导 师
完成日期
姓 名： 学号：
论文题目：
上海大学
本论文经答辩委员会全体委员审查,确
认符合上海大学硕士学位论文质量要求。
答辩委员会签名：
主任：
委员：
导 师：
答辩日期：
原 创 性 声 明
本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签 名： 日 期：
本论文使用授权说明
本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：
学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
签 名： 导师签名： 日期：
上海大学学硕士学位论文
一种新型NC代码的研究
姓 名：
导 师：
学科专业：
上海大学×××学院
××××年××月
A Dissertation Submitted to Shanghai University for the
Degree of Master in ×××
The Research of a New NC Code
MA Candidate：
Supervisor：
Major：
××××× College, Shanghai University
×××, 2005
A Dissertation Submitted to Shanghai University for the
Degree of Master in ×××
The Research of a New NC Code
MA Candidate：
Supervisor：
Major：
××××× College, Shanghai University
×××, 2005
摘 要
„ „
（注：简要介绍本论文的主要内容，主要为本人所完成的工作和创新点）
关键词：（注：不宜多，最好不超过5个）
ABSTRACT
Keywords:
目 录
第一章 绪论 ................................................................................................................ 1
1.1
1.2
1.3 课题来源 ....................................................................................................................... 1 课题研究的目的和意义 ............................................................................................... 1 国内外研究概况 ........................................................................................................... 1
1.3.1
1.3.2
1.4 国外研究概况 ................................................................................................... 1 国内研究概况 ................................................................................................... 1 论文的主要研究内容 ................................................................................................... 1
第二章 NC代码与CNCS代码................................................................................. 2
2.1 NC代码 ........................................................................................................................ 2
2.1.1
2.1.2
2.2 NC代码简介 .................................................................................................... 2 NC代码存在的不足 ........................................................................................ 2 CNCS代码 ................................................................................................................... 2
2.2.1
2.2.2 CNCS的原理 ................................................................................................... 2 CNCS的优势 ................................................................................................... 2
第三章 CNCS在VM中的实现 ................................................................................ 3
3.1
3.2 虚拟系统的总体框架 ................................................................................................... 3 虚拟系统平台 ............................................................................................................... 3
3.2.1
3.2.2
3.3 硬件平台 ........................................................................................................... 3 软件平台 ........................................................................................................... 4 CNCS在VM中的应用 ............................................................................................... 4
3.3.1
3.3.2 CNCS代码 ....................................................................................................... 4 CNCS在VM中的初步应用 ........................................................................... 4
第四章 CN代码向CNCS的转换............................................................................. 5
4.1 CVS的提出 ................................................................................................................... 5
4.2
4.3 CVS的机理 .................................................................................................................. 5 CVS在VM中的实现 .................................................................................................. 5
第五章 CNCS及CVS在VM中的综合应用实例 .................................................. 6
5.1
5.2
5.3
5.4 流程的制定 ................................................................................................................... 6 CNCS的应用 ............................................................................................................... 6 CVS的应用 .................................................................................................................. 6 结论 ............................................................................................................................... 6
第六章 结论与展望 .................................................................................................... 7
8.1
8.2 结论 ............................................................................................................................... 7 展望 ............................................................................................................................... 7
参考文献 ........................................................................................................................ 8
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 ................................................................ 9
作者在攻读硕士学位期间所参与的项目 .................................................................. 10
致 谢 ...................................................................................................................... 11
第一章 绪论
1.1 课题来源
本课题来源于***“十五”制造业信息化工程重大科技攻关项目，项目编号：021101146。
1.2 课题研究的目的和意义
随着加工技术的革新，„ „ ，G代码已显得呈旧，不能很好的满足CAM与CNC之间的转换。„ „
1.3 国内外研究概况
1.3.1 国外研究概况
由于在机加工方面G代码越来越显示出它的局限性，一些科研机构或个人正在从事相关方面的研究。
1) 加拿大的„ „。
2) „ „
„ „
1.3.2 国内研究概况
国内还没看到相关方面的报道„ „
1.4 论文的主要研究内容
本论文是以作者攻读硕士学位期间承担课题的工作为基础，在第一章中阐述了课题研究的来源、目的、意义以及国内外研究的现状。第二章阐述了„ „最后第六章总结全文。
第二章 NC代码与CNCS代码
2.1 NC代码
2.1.1 NC代码简介
现今所用的NC代码为G-Codes(ISO 6983)，„ „
2.1.2 NC代码存在的缺陷
用了50多年的G代码„ „
2.2 CNCS代码
2.2.1 CNCS的原理
CNCS( Computer Numerical Center Software)是我们自主开发的，基于„ „
2.2.2 C阿道夫阿斯蒂芬
CNCS的出现，主要是基于现在所通用的NC代码„ „
第三章 CNCS在VM中的实现
3.1 虚拟系统的总体框架
虚拟系统的总体框架设计目标是通过CNCS将CAM的数据转换为相应的NC数据。„ „
3.2 虚拟系统平台
3.2.1 硬件平台
以往针对大型零部件的虚拟加工，因文件量的巨大其系统的构建大都以SGI等图形工作站做为硬件平台。SGI等图形工作站虽然可以达到非常理想的视觉效果，但是它的成本也同样是高昂的。对于此，在不影响虚拟加工的效果情况下，本文所构建的硬件平台是建立在普通PC机基础上，其构成如图3.1所示。(注：图置中)
SpaceBall
键
盘3键
鼠
标
图
形
终
端Barco 808S投影仪PC
存：512M,显卡：
WildCat 7210)
音响系统
主动式立体眼镜
及红外线发射器
图3.1 系统硬件平台
3.2.2 软件平台
现在主流的CAM软件（如Catia，Pro/Engineer），由于„ „
鉴于此，本课题的虚拟装配系统软件平台选择了UG/NX和VC++6.0两个软件。
3.3 CNCS在VM中的应用
3.3.1 CNCS代码
CNCS代码与我们平时所用的高级语言相似„ „
3.3.2 CNCS在VM中的初步应用
加工一个圆柱零件„ „
„ „
„ „
H6={±(0,0,1), ±(0,1,0), ±(1,0,0)}………………(3.1)
（注：公式置中）
„ „
第四章 CNC代码向CNCS的转换
4.1 CVS的提出
考虑到与G代码的兼容性，以及当今绝大部分数控机床„ „
4.2 CVS的机理
„ „。CVS能有效的将G代码转换为CNCS代码。„ „
4.3 CVS在VM中的实现
在第三章的软硬件环境中，„ „
第五章 CNCS及CVS在VM中的综合应用实例
5.1 流程的制定
预打算用一五轴联动的加工中心加工一螺旋桨„ „
5.2 CNCS的应用
改零件的CNCS源代码为：
„ „
5.3 CVS的应用
原NC代码为：
„ „
5.4 结论
经过两次加工所得零件„ „
第六章 结论与展望
6.1结论
本文以一五轴联动的加工中心为研究对象，„ „等内容进行了深入的研究，并在有关虚拟加工理论方面进行了一些探索性的工作。主要取得了如下成果：
1) „ „；
„ „
6.2展望
通过本文„ „的归纳总结，作者认为在该研究领域还存在以下几方面值得进一步扩充和深入：
1) 该系统与现实CNC系统的真实结合应用；
2) „ „；
„ „
参考文献
【1】. Schmitz, B., Virtual Reality: On the Brink of Greatness [J]. Computer Aided
Engineering, Vol. 12, No. 4, 1993, pp.26~32
【2】. Jayaram, S., Connacher, H.I., and Lyons, K.W., Virtual Assembly Using Virtual Reality
Techniques [J]. Computer Aided Design, Vol. 29, No. 8, 1997, pp. 575~584
【3】. Jung, B., Hoffhenke, M., and Wachsmuth, I., Virtual Assembly With Construction Kits
[M]. Proceedings of 1997 ASME Design Engineering Technical Conference, September 14-17, 1997, Sacramento, DETC97/DFM-4363
【4】. 张茂军. 虚拟现实系统[M]. 北京：科学出版社，2001.9：114-169
„ „
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
【1】. 黄延军， 戴春祥，胡庆夕，方明伦. 全国高等学校制造自动化研究会第11届学术
年会论文集[C]. 上海：上海大学出版社，2004.8：81-83
【2】. „ „
„ „
作者在攻读硕士学位期间所作的项目
【1】. ××省“十五”制造业信息化工程重大科技攻关项目“基于支持智能化×××设
计的创新开发平台”
【2】. „ „
„ „
中图分类号： 单位代号：10280 密 级： 学 号：
硕士学位论文
SHANGHAI UNIVERSITY
MASTER’S DISSERTATION
作 者
学科专业
导 师
完成日期
姓 名： 学号：
论文题目：
上海大学
本论文经答辩委员会全体委员审查,确
认符合上海大学硕士学位论文质量要求。
答辩委员会签名：
主任：
委员：
导 师：
答辩日期：
原 创 性 声 明
本人声明：所呈交的论文是本人在导师指导下进行的研究工作。除了文中特别加以标注和致谢的地方外，论文中不包含其他人已发表或撰写过的研究成果。参与同一工作的其他同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中作了明确的说明并表示了谢意。
签 名： 日 期：
本论文使用授权说明
本人完全了解上海大学有关保留、使用学位论文的规定，即：
学校有权保留论文及送交论文复印件，允许论文被查阅和借阅；学校可以公布论文的全部或部分内容。
（保密的论文在解密后应遵守此规定）
签 名： 导师签名： 日期：
上海大学学硕士学位论文
一种新型NC代码的研究
姓 名：
导 师：
学科专业：
上海大学×××学院
××××年××月
A Dissertation Submitted to Shanghai University for the
Degree of Master in ×××
The Research of a New NC Code
MA Candidate：
Supervisor：
Major：
××××× College, Shanghai University
×××, 2005
A Dissertation Submitted to Shanghai University for the
Degree of Master in ×××
The Research of a New NC Code
MA Candidate：
Supervisor：
Major：
××××× College, Shanghai University
×××, 2005
摘 要
„ „
（注：简要介绍本论文的主要内容，主要为本人所完成的工作和创新点）
关键词：（注：不宜多，最好不超过5个）
ABSTRACT
Keywords:
目 录
第一章 绪论 ................................................................................................................ 1
1.1
1.2
1.3 课题来源 ....................................................................................................................... 1 课题研究的目的和意义 ............................................................................................... 1 国内外研究概况 ........................................................................................................... 1
1.3.1
1.3.2
1.4 国外研究概况 ................................................................................................... 1 国内研究概况 ................................................................................................... 1 论文的主要研究内容 ................................................................................................... 1
第二章 NC代码与CNCS代码................................................................................. 2
2.1 NC代码 ........................................................................................................................ 2
2.1.1
2.1.2
2.2 NC代码简介 .................................................................................................... 2 NC代码存在的不足 ........................................................................................ 2 CNCS代码 ................................................................................................................... 2
2.2.1
2.2.2 CNCS的原理 ................................................................................................... 2 CNCS的优势 ................................................................................................... 2
第三章 CNCS在VM中的实现 ................................................................................ 3
3.1
3.2 虚拟系统的总体框架 ................................................................................................... 3 虚拟系统平台 ............................................................................................................... 3
3.2.1
3.2.2
3.3 硬件平台 ........................................................................................................... 3 软件平台 ........................................................................................................... 4 CNCS在VM中的应用 ............................................................................................... 4
3.3.1
3.3.2 CNCS代码 ....................................................................................................... 4 CNCS在VM中的初步应用 ........................................................................... 4
第四章 CN代码向CNCS的转换............................................................................. 5
4.1 CVS的提出 ................................................................................................................... 5
4.2
4.3 CVS的机理 .................................................................................................................. 5 CVS在VM中的实现 .................................................................................................. 5
第五章 CNCS及CVS在VM中的综合应用实例 .................................................. 6
5.1
5.2
5.3
5.4 流程的制定 ................................................................................................................... 6 CNCS的应用 ............................................................................................................... 6 CVS的应用 .................................................................................................................. 6 结论 ............................................................................................................................... 6
第六章 结论与展望 .................................................................................................... 7
8.1
8.2 结论 ............................................................................................................................... 7 展望 ............................................................................................................................... 7
参考文献 ........................................................................................................................ 8
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文 ................................................................ 9
作者在攻读硕士学位期间所参与的项目 .................................................................. 10
致 谢 ...................................................................................................................... 11
第一章 绪论
1.1 课题来源
本课题来源于***“十五”制造业信息化工程重大科技攻关项目，项目编号：021101146。
1.2 课题研究的目的和意义
随着加工技术的革新，„ „ ，G代码已显得呈旧，不能很好的满足CAM与CNC之间的转换。„ „
1.3 国内外研究概况
1.3.1 国外研究概况
由于在机加工方面G代码越来越显示出它的局限性，一些科研机构或个人正在从事相关方面的研究。
1) 加拿大的„ „。
2) „ „
„ „
1.3.2 国内研究概况
国内还没看到相关方面的报道„ „
1.4 论文的主要研究内容
本论文是以作者攻读硕士学位期间承担课题的工作为基础，在第一章中阐述了课题研究的来源、目的、意义以及国内外研究的现状。第二章阐述了„ „最后第六章总结全文。
第二章 NC代码与CNCS代码
2.1 NC代码
2.1.1 NC代码简介
现今所用的NC代码为G-Codes(ISO 6983)，„ „
2.1.2 NC代码存在的缺陷
用了50多年的G代码„ „
2.2 CNCS代码
2.2.1 CNCS的原理
CNCS( Computer Numerical Center Software)是我们自主开发的，基于„ „
2.2.2 C阿道夫阿斯蒂芬
CNCS的出现，主要是基于现在所通用的NC代码„ „
第三章 CNCS在VM中的实现
3.1 虚拟系统的总体框架
虚拟系统的总体框架设计目标是通过CNCS将CAM的数据转换为相应的NC数据。„ „
3.2 虚拟系统平台
3.2.1 硬件平台
以往针对大型零部件的虚拟加工，因文件量的巨大其系统的构建大都以SGI等图形工作站做为硬件平台。SGI等图形工作站虽然可以达到非常理想的视觉效果，但是它的成本也同样是高昂的。对于此，在不影响虚拟加工的效果情况下，本文所构建的硬件平台是建立在普通PC机基础上，其构成如图3.1所示。(注：图置中)
SpaceBall
键
盘3键
鼠
标
图
形
终
端Barco 808S投影仪PC
存：512M,显卡：
WildCat 7210)
音响系统
主动式立体眼镜
及红外线发射器
图3.1 系统硬件平台
3.2.2 软件平台
现在主流的CAM软件（如Catia，Pro/Engineer），由于„ „
鉴于此，本课题的虚拟装配系统软件平台选择了UG/NX和VC++6.0两个软件。
3.3 CNCS在VM中的应用
3.3.1 CNCS代码
CNCS代码与我们平时所用的高级语言相似„ „
3.3.2 CNCS在VM中的初步应用
加工一个圆柱零件„ „
„ „
„ „
H6={±(0,0,1), ±(0,1,0), ±(1,0,0)}………………(3.1)
（注：公式置中）
„ „
第四章 CNC代码向CNCS的转换
4.1 CVS的提出
考虑到与G代码的兼容性，以及当今绝大部分数控机床„ „
4.2 CVS的机理
„ „。CVS能有效的将G代码转换为CNCS代码。„ „
4.3 CVS在VM中的实现
在第三章的软硬件环境中，„ „
第五章 CNCS及CVS在VM中的综合应用实例
5.1 流程的制定
预打算用一五轴联动的加工中心加工一螺旋桨„ „
5.2 CNCS的应用
改零件的CNCS源代码为：
„ „
5.3 CVS的应用
原NC代码为：
„ „
5.4 结论
经过两次加工所得零件„ „
第六章 结论与展望
6.1结论
本文以一五轴联动的加工中心为研究对象，„ „等内容进行了深入的研究，并在有关虚拟加工理论方面进行了一些探索性的工作。主要取得了如下成果：
1) „ „；
„ „
6.2展望
通过本文„ „的归纳总结，作者认为在该研究领域还存在以下几方面值得进一步扩充和深入：
1) 该系统与现实CNC系统的真实结合应用；
2) „ „；
„ „
参考文献
【1】. Schmitz, B., Virtual Reality: On the Brink of Greatness [J]. Computer Aided
Engineering, Vol. 12, No. 4, 1993, pp.26~32
【2】. Jayaram, S., Connacher, H.I., and Lyons, K.W., Virtual Assembly Using Virtual Reality
Techniques [J]. Computer Aided Design, Vol. 29, No. 8, 1997, pp. 575~584
【3】. Jung, B., Hoffhenke, M., and Wachsmuth, I., Virtual Assembly With Construction Kits
[M]. Proceedings of 1997 ASME Design Engineering Technical Conference, September 14-17, 1997, Sacramento, DETC97/DFM-4363
【4】. 张茂军. 虚拟现实系统[M]. 北京：科学出版社，2001.9：114-169
„ „
作者在攻读硕士学位期间公开发表的论文
【1】. 黄延军， 戴春祥，胡庆夕，方明伦. 全国高等学校制造自动化研究会第11届学术
年会论文集[C]. 上海：上海大学出版社，2004.8：81-83
【2】. „ „
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作者在攻读硕士学位期间所作的项目
【1】. ××省“十五”制造业信息化工程重大科技攻关项目“基于支持智能化×××设
计的创新开发平台”
【2】. „ „
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