外文翻譯--平行數(shù)字控制機床的制造業(yè)工序的運動仿真 中文版.doc

1平行數(shù)字控制機床的制造業(yè)工序的運動仿真以提高平行工作母機的研究狀態(tài)為目的,本文介紹一個6SPS結(jié)構(gòu)的平行機器而且解釋申請在制造業(yè)程序中運用運動學仿真的意義。微軟C+6.0應(yīng)用編程接口功能處理三維圖形處理庫的方法來發(fā)展仿真軟件。數(shù)據(jù)流程被呈現(xiàn)。最后，一個奇數(shù)葉雙曲面體的仿真申請被運行在制造業(yè)的程序之前；運動學仿真展示蹤影計劃理論基礎(chǔ)制造業(yè)指導的可行性。關(guān)鍵詞：運動學仿真,平行數(shù)字控制機器,制造工序,運動軌跡1介紹平行數(shù)字控制機床,也可稱為多軸數(shù)字控制機床，虛擬的機器工具和平行的機械手,是以一個新穎的非線性工具為基礎(chǔ)的非線性斯圖爾特機制而且不同于傳統(tǒng)的線工具。在過去的十年里,工具已經(jīng)受到很多研究員的注意，并且它的發(fā)展和申請取得了很多進步1,2.在這期間，平行數(shù)字控制母機的運動學仿真系統(tǒng)也已經(jīng)被發(fā)展成實用的工具而且在平行數(shù)字控制機床的設(shè)計和研究中扮演一個很重要的角色。運動學仿真現(xiàn)在已經(jīng)在工具設(shè)計的許多方面被應(yīng)用；舉例來說,它有能探究空間目標而且搜尋終點的優(yōu)勢；它也能檢測有效的計劃路徑。此外，能通過實時的碰撞校合和數(shù)字控制機床的干涉來確保整個生產(chǎn)單位的安全3.在仿真系統(tǒng)的發(fā)展上有許多文章。大部份這些在一個現(xiàn)有的模擬制度上被很快地申請構(gòu)造,但是也帶來一些問題:極大的發(fā)展投資和不可實行的申請在自由的從計劃模擬的特征物體痕跡。在提及中與收據(jù)控制機器工具申請平行,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的方法來發(fā)展運動學仿真的發(fā)展方法。2一種6SPS平行數(shù)字控制機床的結(jié)構(gòu)如圖1所示,OXYZ是基礎(chǔ)平臺靜態(tài)坐標和PXYZ是移動平臺移動坐標。依照相反的運動學的模型:Ij=P+PjABj(1)Ij是矢量方向，P是從移動坐標起點到靜態(tài)坐標起點。Pj是從移動坐標中心點到移動坐標起點的矢量。Bj是從靜態(tài)坐標的起源點到連接處中央點的矢量。A是變化矩陣,也叫做方向余弦點矩陣。在過去的十年里,斯圖爾特坐標的研究已經(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，平行的機械手操作者，工作母機被應(yīng)用,六個自由度坐標測量裝置。在過去十年,Stewart平臺研究有受到的很多注意和被申請了在a設(shè)備廣品種,譬如飛行防真器,平行的機器人操作器,機械工具,六程度自由同等的測量設(shè)備。以實際條件下，一種6SPS平行數(shù)字控制機床的結(jié)構(gòu)是基于斯圖爾特坐標而且有一些潛在的有利的指向。譬如簡單的結(jié)構(gòu),更高的剛度,更重的裝貨能力,更加穩(wěn)定運動學物產(chǎn)。2圖16-SPS結(jié)構(gòu)和矢量描述。一個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.移動坐標7.基礎(chǔ)坐標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)字控制機床的運動被它自己結(jié)構(gòu)特性所限制:各條支架的長度限制姿勢和位置。球形輔助大量的搖擺角度極限。因此，平行工作母機的銳利工具一定被放置進特定的工作空間。然而,當制造的時候從復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了工作空間，而且無論制造業(yè)的代碼是不是錯誤的,不完全的或不合理的。代碼確認,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)字控制程序無錯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工具的產(chǎn)品的實際重要性。4仿真軟件設(shè)計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)計的原則。依照模組設(shè)計的原則,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。輸入來源計劃模擬的痕跡是銳利的工具姿勢文件,包括銳利工具的笛卡爾坐標點和銳利工具的正常矢量。依照一個線性模仿和時間直線性，模擬運行過程。在模擬程序不超越任何的被限制的情況的環(huán)境之下，運動軌跡文件將會生產(chǎn)被實際使用需要的那些腿的延長量的文件。系統(tǒng)仿真界面的主要界面被顯示,如圖2所示。一些主要功能選項被列出,像是運動軌跡編程，仿真和延長支架,等等。主要的視野框架是一個三維的(3D立體)并行機工具的堅固模型。在主要視野框架的正確區(qū)域上,三個副框架從頂端到底部被放置,分別地用來觀察控制視覺的角度并且表示刀的姿勢位置的叁數(shù)和那些支架的延長量。制造過程的模塊仿真系統(tǒng)被顯示在圖3。二個核心模塊是蹤影計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提出對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程。圖36-SPS平行數(shù)字控制機械工具制造業(yè)結(jié)構(gòu)處理模仿系當動態(tài)仿真開始初始化,文件格式模塊打開追蹤，計劃文件并且核對文本數(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)行制造過程動態(tài)仿真。在這個過程期間,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)便會激活相應(yīng)的判斷功能并執(zhí)行相應(yīng)的行動。于是自動發(fā)出警告來通知用戶發(fā)生了什么故障以及出現(xiàn)了什么錯誤。為了模仿實際制造過程,一個真正三維對象的參量必須和實際對應(yīng)的機械加工刀具的參數(shù)一致。所有這數(shù)據(jù)由系統(tǒng)訪問并且配置在參量配置模塊中。這些數(shù)據(jù)代表6-SPS的實際尺寸,譬如靜態(tài)工作臺上六個連接中心的絕對坐標值,相對移動框架內(nèi)，動態(tài)工作臺上六點球體聯(lián)結(jié)中心的坐標值，支架的最初長度，刀柄的直徑和長度，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)。切削點坐標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可以計算移動工作臺的參數(shù)，包括六個球體聯(lián)結(jié)中心的坐標，之后計算六個支架的長度，圖4顯示了數(shù)據(jù)流程圖。加工過程仿真模塊的輸入源是切削刀具追蹤文件。這個文件包括