外文翻譯--平行數(shù)字控制機(jī)床的制造業(yè)工序的運(yùn)動(dòng)仿真 中文版.doc

1平行數(shù)字控制機(jī)床的制造業(yè)工序的運(yùn)動(dòng)仿真以提高平行工作母機(jī)的研究狀態(tài)為目的,本文介紹一個(gè)6SPS結(jié)構(gòu)的平行機(jī)器而且解釋申請(qǐng)?jiān)谥圃鞓I(yè)程序中運(yùn)用運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的意義。微軟C+6.0應(yīng)用編程接口功能處理三維圖形處理庫(kù)的方法來(lái)發(fā)展仿真軟件。數(shù)據(jù)流程被呈現(xiàn)。最后，一個(gè)奇數(shù)葉雙曲面體的仿真申請(qǐng)被運(yùn)行在制造業(yè)的程序之前；運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真展示蹤影計(jì)劃理論基礎(chǔ)制造業(yè)指導(dǎo)的可行性。關(guān)鍵詞：運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真,平行數(shù)字控制機(jī)器,制造工序,運(yùn)動(dòng)軌跡1介紹平行數(shù)字控制機(jī)床,也可稱為多軸數(shù)字控制機(jī)床，虛擬的機(jī)器工具和平行的機(jī)械手,是以一個(gè)新穎的非線性工具為基礎(chǔ)的非線性斯圖爾特機(jī)制而且不同于傳統(tǒng)的線工具。在過(guò)去的十年里,工具已經(jīng)受到很多研究員的注意，并且它的發(fā)展和申請(qǐng)取得了很多進(jìn)步1,2.在這期間，平行數(shù)字控制母機(jī)的運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真系統(tǒng)也已經(jīng)被發(fā)展成實(shí)用的工具而且在平行數(shù)字控制機(jī)床的設(shè)計(jì)和研究中扮演一個(gè)很重要的角色。運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真現(xiàn)在已經(jīng)在工具設(shè)計(jì)的許多方面被應(yīng)用；舉例來(lái)說(shuō),它有能探究空間目標(biāo)而且搜尋終點(diǎn)的優(yōu)勢(shì)；它也能檢測(cè)有效的計(jì)劃路徑。此外，能通過(guò)實(shí)時(shí)的碰撞校合和數(shù)字控制機(jī)床的干涉來(lái)確保整個(gè)生產(chǎn)單位的安全3.在仿真系統(tǒng)的發(fā)展上有許多文章。大部份這些在一個(gè)現(xiàn)有的模擬制度上被很快地申請(qǐng)構(gòu)造,但是也帶來(lái)一些問(wèn)題:極大的發(fā)展投資和不可實(shí)行的申請(qǐng)?jiān)谧杂傻膹挠?jì)劃模擬的特征物體痕跡。在提及中與收據(jù)控制機(jī)器工具申請(qǐng)平行,本文介紹利用發(fā)展方法微軟C+6.0應(yīng)用編程接口功能處理三維圖形處理庫(kù)的方法來(lái)發(fā)展運(yùn)動(dòng)學(xué)仿真的發(fā)展方法。2一種6SPS平行數(shù)字控制機(jī)床的結(jié)構(gòu)如圖1所示,OXYZ是基礎(chǔ)平臺(tái)靜態(tài)坐標(biāo)和PXYZ是移動(dòng)平臺(tái)移動(dòng)坐標(biāo)。依照相反的運(yùn)動(dòng)學(xué)的模型:Ij=P+PjABj(1)Ij是矢量方向，P是從移動(dòng)坐標(biāo)起點(diǎn)到靜態(tài)坐標(biāo)起點(diǎn)。Pj是從移動(dòng)坐標(biāo)中心點(diǎn)到移動(dòng)坐標(biāo)起點(diǎn)的矢量。Bj是從靜態(tài)坐標(biāo)的起源點(diǎn)到連接處中央點(diǎn)的矢量。A是變化矩陣,也叫做方向余弦點(diǎn)矩陣。在過(guò)去的十年里,斯圖爾特坐標(biāo)的研究已經(jīng)受到很多的注意并且已經(jīng)應(yīng)用在像射擊模擬器這樣的廣泛的各式各樣的設(shè)備，平行的機(jī)械手操作者，工作母機(jī)被應(yīng)用,六個(gè)自由度坐標(biāo)測(cè)量裝置。在過(guò)去十年,Stewart平臺(tái)研究有受到的很多注意和被申請(qǐng)了在a設(shè)備廣品種,譬如飛行防真器,平行的機(jī)器人操作器,機(jī)械工具,六程度自由同等的測(cè)量設(shè)備。以實(shí)際條件下，一種6SPS平行數(shù)字控制機(jī)床的結(jié)構(gòu)是基于斯圖爾特坐標(biāo)而且有一些潛在的有利的指向。譬如簡(jiǎn)單的結(jié)構(gòu),更高的剛度,更重的裝貨能力,更加穩(wěn)定運(yùn)動(dòng)學(xué)物產(chǎn)。2圖16-SPS結(jié)構(gòu)和矢量描述。一個(gè)6SPS的平行數(shù)字控制工具描繪略圖b.1.靜態(tài)構(gòu)成2.總體連接3.腿4.球形連接5.主軸6.移動(dòng)坐標(biāo)7.基礎(chǔ)坐標(biāo)3圖2模擬系統(tǒng)的主要界面3制造業(yè)模擬仿真的重要性6SPS平行數(shù)字控制機(jī)床的運(yùn)動(dòng)被它自己結(jié)構(gòu)特性所限制:各條支架的長(zhǎng)度限制姿勢(shì)和位置。球形輔助大量的搖擺角度極限。因此，平行工作母機(jī)的銳利工具一定被放置進(jìn)特定的工作空間。然而,當(dāng)制造的時(shí)候從復(fù)雜的表面的部份釋放,它難以確定銳利的工具是否安全地放置進(jìn)了工作空間，而且無(wú)論制造業(yè)的代碼是不是錯(cuò)誤的,不完全的或不合理的。代碼確認(rèn),包括格式的檢查，整體的檢查,合理的檢查，而且在制造工序開始之前完成系統(tǒng)的仿真。制造業(yè)程序被模擬保證數(shù)字控制程序無(wú)錯(cuò)誤和有能力完成已定路線。顯然地，所有這些程序?qū)ζ叫袡C(jī)工具的產(chǎn)品的實(shí)際重要性。4仿真軟件設(shè)計(jì)的原則仿真軟件依照2000窗口下面的C+開放式繪圖介面依照模組設(shè)計(jì)的原則。依照模組設(shè)計(jì)的原則,系統(tǒng)發(fā)展使用物體-定向規(guī)畫技術(shù)確定模塊化系統(tǒng)和不聯(lián)系系統(tǒng)的構(gòu)成。確保系統(tǒng)的安全性和再現(xiàn)性,所有的核心組件使用成份物體模型和數(shù)據(jù)在系統(tǒng)組件之間的溝通以那為基礎(chǔ)溝通成份口。輸入來(lái)源計(jì)劃模擬的痕跡是銳利的工具姿勢(shì)文件,包括銳利工具的笛卡爾坐標(biāo)點(diǎn)和銳利工具的正常矢量。依照一個(gè)線性模仿和時(shí)間直線性，模擬運(yùn)行過(guò)程。在模擬程序不超越任何的被限制的情況的環(huán)境之下，運(yùn)動(dòng)軌跡文件將會(huì)生產(chǎn)被實(shí)際使用需要的那些腿的延長(zhǎng)量的文件。系統(tǒng)仿真界面的主要界面被顯示,如圖2所示。一些主要功能選項(xiàng)被列出,像是運(yùn)動(dòng)軌跡編程，仿真和延長(zhǎng)支架,等等。主要的視野框架是一個(gè)三維的(3D立體)并行機(jī)工具的堅(jiān)固模型。在主要視野框架的正確區(qū)域上,三個(gè)副框架從頂端到底部被放置,分別地用來(lái)觀察控制視覺的角度并且表示刀的姿勢(shì)位置的叁數(shù)和那些支架的延長(zhǎng)量。制造過(guò)程的模塊仿真系統(tǒng)被顯示在圖3。二個(gè)核心模塊是蹤影計(jì)劃程序模塊和制造業(yè)處理仿真模塊。前者用軌跡追蹤歸檔來(lái)提出對(duì)4應(yīng)的切割工具位置文件；后者輸入切割工具位置文件模仿制造過(guò)程。圖36-SPS平行數(shù)字控制機(jī)械工具制造業(yè)結(jié)構(gòu)處理模仿系當(dāng)動(dòng)態(tài)仿真開始初始化,文件格式模塊打開追蹤，計(jì)劃文件并且核對(duì)文本數(shù)據(jù),接著配置系統(tǒng)數(shù)據(jù)；在檢查工具根據(jù)數(shù)據(jù)的有效性以后,系統(tǒng)根據(jù)切削刀具軌跡路線開始執(zhí)行制造過(guò)程動(dòng)態(tài)仿真。在這個(gè)過(guò)程期間,系統(tǒng)只檢查工作空間的安全性。只要存在約束條件。系統(tǒng)便會(huì)激活相應(yīng)的判斷功能并執(zhí)行相應(yīng)的行動(dòng)。于是自動(dòng)發(fā)出警告來(lái)通知用戶發(fā)生了什么故障以及出現(xiàn)了什么錯(cuò)誤。為了模仿實(shí)際制造過(guò)程,一個(gè)真正三維對(duì)象的參量必須和實(shí)際對(duì)應(yīng)的機(jī)械加工刀具的參數(shù)一致。所有這數(shù)據(jù)由系統(tǒng)訪問(wèn)并且配置在參量配置模塊中。這些數(shù)據(jù)代表6-SPS的實(shí)際尺寸,譬如靜態(tài)工作臺(tái)上六個(gè)連接中心的絕對(duì)坐標(biāo)值,相對(duì)移動(dòng)框架內(nèi)，動(dòng)態(tài)工作臺(tái)上六點(diǎn)球體聯(lián)結(jié)中心的坐標(biāo)值，支架的最初長(zhǎng)度，刀柄的直徑和長(zhǎng)度，球頭半徑等。檢查模塊的作用是檢查追蹤數(shù)據(jù)的可靠性，并且確定切削刀具的位置是否在工作范圍內(nèi)。切削點(diǎn)坐標(biāo)和常矢量方向余弦之間的關(guān)系由方程1決定。根據(jù)方程1可以計(jì)算移動(dòng)工作臺(tái)的參數(shù)，包括六個(gè)球體聯(lián)結(jié)中心的坐標(biāo)，之后計(jì)算六個(gè)支架的長(zhǎng)度，圖4顯示了數(shù)據(jù)流程圖。加工過(guò)程仿真模塊的輸入源是切削刀具追蹤文件。這個(gè)文件包括