随着互联网与智能制造的深度结合,计算机虚拟现实技术得以快速发展,碰撞检测技术作为虚拟现实技术中的重要环节,对智能制造生成效率和质量提高有着重要作用。五轴数控加工作为智能制造产品的重要加工手段,广泛应用于航空航天、汽车、船舶零部件生产领域中,在加工过程中由于增加两个旋转轴,提高灵活性的同时使得加工过程更加复杂难以预测从而引起数控系统干涉碰撞,影响零件加工效率和质量。目前国内外学者对碰撞检测进行大量研究,大多针对加工中的局部干涉(零件和刀具),忽略了全局干涉(刀具与机床环境设备)。因此为避免严重事故发生,对五轴加工过程中全局干涉碰撞算法研究有着十分重要的意义。本文以DMU60tBC型五轴数控机床为研究对象,根据机床拓扑结构利用UG软件进行机床几何建模,基于MFC和OpenGL设计碰撞检测界面进行碰撞检测,以显示碰撞检测算法结果,本文研究内容如下:(1)根据DMU60tBC型五轴数控机床拓扑结构进行几何模型建模,并建立模型的提取及显示方式,并根据拓扑结构确定机床部件位姿的运动关系。对常用的和特殊的碰撞检测算法分别进行了总结性介绍,总结各自的性能及适用场合,针对五轴机床工作的特定环境选择AABB和OBB混合包围盒。(2)提出了基于倾斜度的包围盒分类选择。传统的包围盒选择只是选择一种或者两种的包围盒,不能针对机床部件的特性针对性的构建包围盒,采用本文的选择方法可以根据加工过程中的运动变化实时的来选择构建包围盒,并通过紧密率来判断构建包围盒是否满足要求。通过实例表明:采用本方法可以在满足紧密性的同时构建出最适合机床模型的包围盒。针对精确的相交检测,传统的采用分离轴定理,具有盲目性且检测效率低下。本文根据通过选取包围盒的最近平面,通过包围盒与最近平面的位置关系来判断两模型是否相交,以提高检测效率,通过实例表明:相比于无包围盒碰撞检测本算法效率提升160%,与均采用OBB包围盒层次树来进行碰撞检测本算法检测效率提升40%,验证了算法的可行性。(3)在VS2017编译环境下,利用MFC应用程序框架与OpenGL相结合,开发简易的碰撞检测应用程序。能够实现模型加载,进行无包围盒、均采用OBB包围盒树与本算法三种算法的结果显示。