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3方向デクセルモデルによる同時5軸制御加工の幾何シミュレーション

机译：通过3向dexel模型同时进行5轴控制加工的几何模拟

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摘要

In the triple dexel model, object shape is represented by 3 groups of axis aligned segments named x-axis dexels, y-axis dexels, and z-axis dexels. Triple dexel model is known as compact and precise representation compared with other discrete solid representation schemes. Based on the triple dexel representation, a new 5-axis milling simulation system is developed. Differently from prior systems, this system uses GPU technology for accelerating 3 important processing steps in the milling simulation, which are (1) cutter swept volume generation, (2) subtraction of the swept volume from the workpiece solid model, and (3) update of the workpiece picture for achieving smooth animation of the milling process. An experimental system is implemented and some computational experiments are performed. Our system can realize a simulation of a complex 5-axis milling process in a few minutes. The animation speed is generally more than 100 frames per second.%コンピュータメモリの大容量化と低価格化，オペレーテrnィングシステムの64ビット化，そしてGPU（Graphics rnProcessing Unit）に代表される高並列なプロセッサの普及にrnより，複雑な3次元形状を微小かつ膨大な数のポリゴンやrn立方体を用いて近似的に表現する離散的な立体モデリングrn手法が，図形処理の分野で本格的に普及し始めている．著rn者らは，このような離散的な立体表現手法の一つである3rn方向デクセルモデル（Triple dexel model）に注目し，このrnモデルとGPUによる並列処理を組み合わせることで，機械rn製造の様々な処理を高速に実行するプログラムを開発してrnいる．本論文では，その一例として，同時5軸制御の切削rn加工の幾何シミュレーション技術について述べる．
机译：在三重dexel模型中，对象形状由称为x轴dexels，y轴dexels和z轴dexels的3组轴对齐的段表示。与其他离散实体表示方案相比，三重dexel模型被称为紧凑和精确表示。基于三重dexel表示，开发了新的5轴铣削仿真系统。与现有系统不同，该系统使用GPU技术来加速铣削仿真中的3个重要处理步骤，这些步骤是（1）刀具扫掠体的生成，（2）从工件实体模型中减去扫掠体的体积以及（3）更新工件图片的轮廓，以实现铣削过程的平滑动画。实现了一个实验系统，并进行了一些计算实验。我们的系统可以在几分钟内实现对复杂的五轴铣削过程的仿真。动画速度一般为每秒100帧以上。％次rnより，复雑な3次元形状を微小かつ膨体大かつ数のポリゴンやrn立方体を用いて近似的に表现する离散的な立体モデリングrn手法が，図形处理の分野で本格的に扩大し始めている。着rn者らは，このような离散的な立体表现手法の一つである3rn方向デクセルモデル（Triple dexel model）に注目し，このrnモデルとGPUによる并列处理を组み合わせることで，机械rn制造の様々本论文では，その一例として，同时5轴制御の切削rn加工の几何シミュレーション技术について述べる。

著录项

  • 来源
    《精密工学会誌》 |2010年第3期|p.361-366|共6页
  • 作者

    乾　正知; 梅津　信幸;

  • 作者单位

    茨城大学（茨城県日立市中成沢4-12-1）;

    茨城大学;

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