外文翻譯--虛擬機(jī)床的建模和應(yīng)用.doc

南京理工大學(xué)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：DepartmentofEngineeringoffujianAgricultureandforestryuniversity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(用外文寫)注：請將該封面與附件裝訂成冊。附件1：外文資料翻譯譯文虛擬機(jī)床的建模和應(yīng)用WeiqingLin1,2,JianzhongFu11InstituteofManufactureEngineeringofZheJiangUniversity,2DepartmentofEngineeringofFujianAgricultureandForestryUniversityE-mail:lethe_摘要:21th世紀(jì)的最近幾年是和現(xiàn)代產(chǎn)業(yè)和制造業(yè)工程學(xué)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)緊密聯(lián)系在一起的。虛擬機(jī)器工具技術(shù)用于設(shè)計(jì)，測試，控制以及在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境中使用機(jī)器零件。此篇論文所要陳述了模擬虛擬機(jī)器模具適應(yīng)不同加工需求。特別的,還開發(fā)出了一套模塊組合規(guī)則和機(jī)床結(jié)構(gòu)的一個(gè)塑造的方法使用連通性圖表。這樣使得虛擬機(jī)器工具可以被使用。高級(jí)的虛擬機(jī)工具可以有效地為工業(yè)培訓(xùn)和機(jī)器學(xué)習(xí)和操作服務(wù)。介紹人們已經(jīng)廣泛的認(rèn)識(shí)到,CNC機(jī)器工具工業(yè)在21世紀(jì)面臨著很大的挑戰(zhàn)。要想使它繼續(xù)保持競爭性，機(jī)器工具制造者們必須設(shè)計(jì)出新的工具來面對(duì)多樣化的市場。他們也必須引進(jìn)新的技術(shù)來提升產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本。虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)正好滿足了這些要求，在過去的十年里，虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)進(jìn)入到工程學(xué)領(lǐng)域。虛擬系統(tǒng)的核心是虛擬現(xiàn)實(shí)控制算法，它是用來對(duì)一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中不同的單元間不斷變化的虛擬環(huán)境和實(shí)時(shí)交流進(jìn)行動(dòng)態(tài)控制的。圖1是一個(gè)標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。一個(gè)虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)四個(gè)基本的部分是：虛擬環(huán)境中的人，虛擬現(xiàn)實(shí)設(shè)備，虛擬現(xiàn)實(shí)模型以及虛擬現(xiàn)實(shí)機(jī)構(gòu)2。那么怎樣才能將虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)引入到現(xiàn)有的機(jī)器制造中呢？為了能夠做到這樣，在最近5年中，一個(gè)新的概念叫做VMT產(chǎn)生了。不同的學(xué)者對(duì)這個(gè)有不同的定義。Y.Altintas和C.Brecher認(rèn)為：VMT引入了“虛擬原型”技術(shù)從而降低了硬件測試的成本和時(shí)間并且對(duì)實(shí)際原型不斷進(jìn)行了改進(jìn)。一個(gè)機(jī)器工具的虛擬原型是一個(gè)可以顯示的實(shí)物產(chǎn)品的計(jì)算機(jī)虛擬模型，可以像一個(gè)真正的機(jī)器一樣被分析和測試。希契科克說：VMT是一個(gè)完整的，人造的和制造環(huán)境可以使制造業(yè)的所有決策和控制的層次都得以提升。從這些可以看出，VMT是現(xiàn)實(shí)制造業(yè)的抽象概念。圖1.典型的虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)虛擬機(jī)器工具技術(shù)不僅對(duì)設(shè)計(jì)程序有用，它對(duì)實(shí)際的機(jī)器工具的啟用和機(jī)器工具上的電子模塊的計(jì)算程序同樣有用。這個(gè)技術(shù)可以被用來建立各種機(jī)器工具模塊并且虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境可以提供學(xué)習(xí)機(jī)器制造的訓(xùn)練。文章第二部分介紹了虛擬機(jī)器工具的建模，是完成機(jī)器工具的電子模塊的最終目的。第三部分展示了虛擬機(jī)器工具的執(zhí)行。第四部分談?wù)摿颂摂M機(jī)器工具技術(shù)引入到現(xiàn)實(shí)中的挑戰(zhàn)。該文章最后以評(píng)估虛擬機(jī)器工具的效果和未來的發(fā)展趨勢結(jié)尾。2.建模的虛擬工具系統(tǒng)產(chǎn)生的機(jī)械結(jié)構(gòu)工具在虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境的反應(yīng)不同的要求，定義的組成部分模塊和它們之間的關(guān)系是必需的。結(jié)構(gòu)的數(shù)控機(jī)床是由連接圖。組件模塊的機(jī)床控制資料大小，運(yùn)動(dòng)，運(yùn)動(dòng)型等，并儲(chǔ)存在一個(gè)模塊庫。功能和形狀特征的部分模塊利用可視化工具機(jī)的電腦，并從中聯(lián)系和運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系。聯(lián)系關(guān)系顯示之間的聯(lián)系鄰近的組成部分模塊。不同類型的可行機(jī)床結(jié)構(gòu)可以得出采用模塊結(jié)合規(guī)則，規(guī)范交配的可行性兩個(gè)組件模塊。最后，運(yùn)動(dòng)學(xué)關(guān)系需要出示的動(dòng)議機(jī)工具可以得到利用功能特點(diǎn)模塊和連接關(guān)系。圖2顯示之間的關(guān)系建模要素機(jī)床結(jié)構(gòu)10。圖2.建模元素之間的關(guān)系。2.1.根據(jù)真正機(jī)床配置的幾何學(xué)模型，機(jī)床的形狀可以圖解代表。因?yàn)闄C(jī)床是機(jī)械組分一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)鏈子,它可以通過結(jié)合機(jī)械組分的幾何顯示。每個(gè)組分有一個(gè)幾何模型包括形狀和對(duì)象同等的框架，并且機(jī)床幾何可以引起。因?yàn)樗茉炷繕?biāo)主要為功能的VMT，寧可比確切塑造，機(jī)械組分的形狀可以由簡單的形狀元素代表，例如和圓筒11。例如，床、專欄、桌和紡錘可以由堅(jiān)實(shí)塊、圓筒或者組合代表。由這樣，床、專欄和桌由塊代表一個(gè)平移矩陣，紡錘由一個(gè)塊與一個(gè)旋轉(zhuǎn)的矩陣和工具提出由圓筒和一個(gè)旋轉(zhuǎn)的矩陣。通過結(jié)合組分的幾何學(xué)模型在世界坐標(biāo)框架，機(jī)床的完全幾何學(xué)模型可以完全地定義。2.2.運(yùn)動(dòng)學(xué)模型機(jī)床被構(gòu)造作為機(jī)械組分和作用一個(gè)運(yùn)動(dòng)學(xué)鏈子由平移并且/或者轉(zhuǎn)體動(dòng)作。要塑造VMT，在每個(gè)對(duì)組分之間輸入動(dòng)力學(xué)4個(gè)4同類的變形矩陣。機(jī)床可以通過裝配幾何單位加強(qiáng)。根據(jù)Shinno和Yoshimi10，機(jī)床機(jī)械部分可以被分類入9個(gè)基本的機(jī)械部分：成紡錘形，滑，旋轉(zhuǎn)幻燈片，十字架滑，專