外文翻譯--基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)研究.doc

畢業(yè)設(shè)計(jì)(論文)外文資料翻譯系部：機(jī)械工程系專業(yè)：機(jī)械工程及自動(dòng)化姓名：學(xué)號(hào)：外文出處：FourthInternationalConferenceonVirtualReality附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導(dǎo)教師評(píng)語：簽名：年月日注：請(qǐng)將該封面與附件裝訂成冊(cè)。(用外文寫)附件1：外文資料翻譯譯文基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)研究摘要虛擬加工技術(shù)是虛擬制造（VM）的系統(tǒng)的一個(gè)關(guān)鍵問題，虛擬加工過程仿真目前是一個(gè)重點(diǎn)研究的領(lǐng)域。本文指出將虛擬制造系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的重要性,并且為開發(fā)一個(gè)具有獨(dú)立平臺(tái)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的，可擴(kuò)展性和分布式體系結(jié)構(gòu)?；诰W(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)已經(jīng)利用虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言和Java語言得到了發(fā)展，并闡述了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其主要職能的實(shí)現(xiàn)。用戶可以很容易地設(shè)置加工條件，在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上操作虛擬車削機(jī)器,并在互聯(lián)網(wǎng)上評(píng)價(jià)和優(yōu)化加工過程.關(guān)鍵詞互聯(lián)網(wǎng)仿真虛擬加工虛擬制造1引言虛擬制造（VM）系統(tǒng)是一種理論性的并且以計(jì)算機(jī)為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，它用將加工與模型和仿真相結(jié)合來代替現(xiàn)實(shí)加工系統(tǒng)中的實(shí)物和其它操作。實(shí)際虛擬加工系統(tǒng)是具有高度多學(xué)科性質(zhì)。目前的許多研究項(xiàng)目和商業(yè)的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)在其完成時(shí)有很多限制。首先，在虛擬制造系統(tǒng)中許多加工的理論和啟發(fā)必須是整合的和模塊化的。許多虛擬制造系統(tǒng)的設(shè)計(jì)僅僅是針對(duì)具體情況下的特定問題。沒有一個(gè)虛擬制造系統(tǒng)的應(yīng)用程序包含所有的技術(shù),這些技術(shù)是建立一個(gè)加工過程所必須的.其次，每一次建立一個(gè)新的虛擬制造系統(tǒng)模型的過程好像是重復(fù)做同一種工作。除了一臺(tái)機(jī)器的幾何模型，分析模型的加工參數(shù)，如切削力之外，還必須制定每一個(gè)具體的任務(wù)。最后，因?yàn)椴幌嗳莸慕缑妫鞣N虛擬制造系統(tǒng)被開發(fā)成不同的編程形式和建模語言，使它們不夠靈活和可擴(kuò)展性。任何一個(gè)部分的改變，需要整個(gè)系統(tǒng)的修改。與此同時(shí)，隨著網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，我們可以實(shí)現(xiàn)遠(yuǎn)程化制造和網(wǎng)絡(luò)化制造。一旦虛擬制造系統(tǒng)建成，它可用于多種用途：設(shè)計(jì)一個(gè)車間布局，估計(jì)控制策略，調(diào)度，檢驗(yàn)控制程序，模擬工廠中的操作，在現(xiàn)場(chǎng)或遠(yuǎn)程虛擬操作數(shù)控機(jī)床，核查控制命令，避免加工干涉，預(yù)測(cè)刀具壽命，培訓(xùn)經(jīng)營者，等等用途,因此，我們提出基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)的研究。為了使研究工作有針對(duì)性，我們選擇了數(shù)控車削作為研究對(duì)象，提出了基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并且分析成果和理論。2虛擬車削加工系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)一個(gè)完整的虛擬制造系統(tǒng)必須對(duì)實(shí)際中的很多加工方法和原理進(jìn)行模擬，同時(shí)又要對(duì)復(fù)雜的切削加工過程進(jìn)行仿真。其系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)也必須體現(xiàn)組織合理的各模擬仿真功能模塊和良好的對(duì)外信息通訊接口的定義，以促進(jìn)獨(dú)立虛擬機(jī)床加工平臺(tái)應(yīng)用程序協(xié)作開發(fā)和提高系統(tǒng)的兼容性。從這個(gè)意義來講，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬車削加工系統(tǒng)是一個(gè)開放的、模塊化的虛擬制造系統(tǒng)。圖1顯示基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削加工系統(tǒng)的基本體系結(jié)構(gòu)。圖1基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削加工系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)2.1資源支持系統(tǒng)模塊為了給使用者提供有用信息，一套公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫對(duì)于建立完整的虛擬制造系統(tǒng)是不可缺少的，該數(shù)據(jù)庫包括虛擬機(jī)床庫、虛擬刀具庫、虛擬夾具庫、以及材料庫。虛擬機(jī)床庫包括各種類型的機(jī)床幾何特征模型，機(jī)床各部件自由度及其運(yùn)動(dòng)學(xué)規(guī)律。虛擬切削刀具庫包括刀具材料和刀具幾何參數(shù)，如刀具切削刃長度和直徑等。材料庫包括各種材料物理和機(jī)械性能，如材料強(qiáng)度、剛度等。除此之外，還需要建立一個(gè)專用數(shù)據(jù)庫來保存臨時(shí)的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)文件。加工過程預(yù)測(cè)模型加工質(zhì)量預(yù)測(cè)切削力計(jì)算刀具壽命預(yù)測(cè)切削加工時(shí)間碰撞干涉檢測(cè)客戶端瀏覽器互聯(lián)網(wǎng)仿真服務(wù)集成環(huán)境客戶標(biāo)準(zhǔn)控制接口NC控制器伺服系統(tǒng)機(jī)床庫刀具庫夾具庫知識(shí)庫材料庫客戶庫2.2NC控制模塊該模塊主要作用是翻譯NC程序并將其轉(zhuǎn)化為控制虛擬機(jī)床部件的運(yùn)動(dòng)。它使得操作者操作虛擬機(jī)床就像操作實(shí)際的機(jī)床一樣，同時(shí)也具備一些標(biāo)準(zhǔn)的功能，如點(diǎn)動(dòng)、單段運(yùn)行和手動(dòng)數(shù)據(jù)輸入等。2.3仿真環(huán)境模塊該模塊主要提供給使用者一個(gè)三維交互的應(yīng)用界面來瀏覽和控制虛擬加工過程，同時(shí)也包含一些其他子模塊，如對(duì)工件材料去除過程的實(shí)時(shí)顯示和對(duì)加工參數(shù)評(píng)估。2.4用戶控制界面模塊使用標(biāo)準(zhǔn)的輸入系統(tǒng)，用戶可以構(gòu)建一個(gè)虛擬機(jī)器和工件，其過程包括工件材料的選擇，切削刀具，切削條件，輸入數(shù)控G代碼程序，并用虛擬控制面板控制機(jī)器的運(yùn)動(dòng)。2.5加工參數(shù)仿真模型模塊這是最復(fù)雜和最關(guān)鍵的模塊。其中包括一些關(guān)鍵的加工參數(shù)，如切削力，切削扭矩，刀具壽命，刀具干涉，和加工過程的經(jīng)濟(jì)性，如單個(gè)成本，這些都必須加以估計(jì)以幫助分析切削過程。3基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)的功能支持加工模型建立和在網(wǎng)頁瀏覽器中的三維環(huán)境和互動(dòng)的環(huán)境下模擬整個(gè)加工過程的基于網(wǎng)絡(luò)的具有獨(dú)立平臺(tái)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)了。使用者可以手動(dòng)或自動(dòng)輸入NC程序，并通過虛擬控制面板來操作和控制虛擬機(jī)床，就像操作實(shí)際的機(jī)床一樣。加工過程信息如切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進(jìn)給量、刀具位置和切削時(shí)間都可以動(dòng)態(tài)顯示。虛擬工件材料去除過程進(jìn)行實(shí)時(shí)的連續(xù)的仿真。除此之外，通過開放式界面也可以對(duì)加工過程中出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象進(jìn)行檢測(cè)仿真和對(duì)刀具使用壽命進(jìn)行預(yù)測(cè)仿真?；诰W(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控切削系統(tǒng)的主要功能總結(jié)如下：3.1快速建模機(jī)床