随着数控系统的发展,嵌入式数控系统逐渐成为当前研究和应用的热点。采用嵌入式数控系统具有很多优点,比如良好的开放性、稳定性、模块化、可扩展性、可移植性及实时操作系统等。同时,由于嵌入式数控系统对内存和实时性要求较高,因此,开发一个适用于嵌入式数控系统的仿真系统的技术还不够成熟,大多是磨削点的线框显示,基于嵌入式数控系统进行复杂实体建模及仿真研究的较少。本文研究嵌入式数控工具磨削系统的建模及仿真,重点解决以下两个方面的问题:一方面是嵌入式数控工具磨削系统的几何建模。由于自主研制的四轴联动数控工具磨床样机的加工对象是立铣刀,本文提出了一种基本的建模思想并对立铣刀进行数学推理和算法实现:首先建立立铣刀的刃口曲线和横截面模型,在此基础上建立立铣刀的前刀面、后刀面以及螺旋槽的数学模型;然后通过多边形网格建立及生成算法实现立铣刀的前刀面、后刀面及螺旋槽的几何模型;最后通过OpenGL的多边形图元及二次曲面技术建立立铣刀的横截面及柄部模型,从而实现了立铣刀的几何模型。经过测试,应用程序可以实现立铣刀的参数化的几何模型。另一方面是嵌入式数控工具磨削系统的加工仿真。由于直接驱动数控工具磨床运动的是数控代码,为避免因加工代码错误引起的严重后果,在加工前必须对数控代码的正确性进行图形验证。本文首先对磨削点的轨迹进行了分析,生成相应的数控代码,通过对数控代码进行解释,并转化为磨削点的轨迹信息,驱动砂轮对立铣刀进行三维实体加工仿真。经过测试,应用程序可以通过设置砂轮和立铣刀的特征参数,导入数控代码,实时仿真砂轮磨削立铣刀前刀面及后刀面的加工过程。