外文翻譯--虛擬機床的建模和應(yīng)用.doc

南京理工大學(xué)畢業(yè)設(shè)計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業(yè)：機械工程及自動化姓名：學(xué)號：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)實技術(shù)緊密聯(lián)系在一起的。虛擬機器工具技術(shù)用于設(shè)計，測試，控制以及在虛擬現(xiàn)實環(huán)境中使用機器零件。此篇論文所要陳述了模擬虛擬機器模具適應(yīng)不同加工需求。特別的,還開發(fā)出了一套模塊組合規(guī)則和機床結(jié)構(gòu)的一個塑造的方法使用連通性圖表。這樣使得虛擬機器工具可以被使用。高級的虛擬機工具可以有效地為工業(yè)培訓(xùn)和機器學(xué)習(xí)和操作服務(wù)。介紹人們已經(jīng)廣泛的認識到,CNC機器工具工業(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，機器工具制造者們必須設(shè)計出新的工具來面對多樣化的市場。他們也必須引進新的技術(shù)來提升產(chǎn)品的質(zhì)量和降低成本。虛擬現(xiàn)實技術(shù)正好滿足了這些要求，在過去的十年里，虛擬現(xiàn)實技術(shù)進入到工程學(xué)領(lǐng)域。虛擬系統(tǒng)的核心是虛擬現(xiàn)實控制算法，它是用來對一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)中不同的單元間不斷變化的虛擬環(huán)境和實時交流進行動態(tài)控制的。圖1是一個標(biāo)準(zhǔn)的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)。一個虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)四個基本的部分是：虛擬環(huán)境中的人，虛擬現(xiàn)實設(shè)備，虛擬現(xiàn)實模型以及虛擬現(xiàn)實機構(gòu)2。那么怎樣才能將虛擬現(xiàn)實技術(shù)引入到現(xiàn)有的機器制造中呢？為了能夠做到這樣，在最近5年中，一個新的概念叫做VMT產(chǎn)生了。不同的學(xué)者對這個有不同的定義。Y.Altintas和C.Brecher認為：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間并且對實際原型不斷進行了改進。一個機器工具的虛擬原型是一個可以顯示的實物產(chǎn)品的計算機虛擬模型，可以像一個真正的機器一樣被分析和測試。希契科克說：VMT是一個完整的，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)實制造業(yè)的抽象概念。圖1.典型的虛擬現(xiàn)實系統(tǒng)虛擬機器工具技術(shù)不僅對設(shè)計程序有用，它對實際的機器工具的啟用和機器工具上的電子模塊的計算程序同樣有用。這個技術(shù)可以被用來建立各種機器工具模塊并且虛擬現(xiàn)實環(huán)境可以提供學(xué)習(xí)機器制造的訓(xùn)練。文章第二部分介紹了虛擬機器工具的建模，是完成機器工具的電子模塊的最終目的。第三部分展示了虛擬機器工具的執(zhí)行。第四部分談?wù)摿颂摂M機器工具技術(shù)引入到現(xiàn)實中的挑戰(zhàn)。該文章最后以評估虛擬機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)生的機械結(jié)構(gòu)工具在虛擬現(xiàn)實環(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)控機床是由連接圖。組件模塊的機床控制資料大小，運動，運動型等，并儲存在一個模塊庫。功能和形狀特征的部分模塊利用可視化工具機的電腦，并從中聯(lián)系和運動學(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組件模塊。最后，運動學(xué)關(guān)系需要出示的動議機工具可以得到利用功能特點模塊和連接關(guān)系。圖2顯示之間的關(guān)系建模要素機床結(jié)構(gòu)10。圖2.建模元素之間的關(guān)系。2.1.根據(jù)真正機床配置的幾何學(xué)模型，機床的形狀可以圖解代表。因為機床是機械組分一個運動學(xué)鏈子,它可以通過結(jié)合機械組分的幾何顯示。每個組分有一個幾何模型包括形狀和對象同等的框架，并且機床幾何可以引起。因為塑造目標(biāo)主要為功能的VMT，寧可比確切塑造，機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、桌和紡錘可以由堅實塊、圓筒或者組合代表。由這樣，床、專欄和桌由塊代表一個平移矩陣，紡錘由一個塊與一個旋轉(zhuǎn)的矩陣和工具提出由圓筒和一個旋轉(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，機床的完全幾何學(xué)模型可以完全地定義。2.2.運動學(xué)模型機床被構(gòu)造作為機械組分和作用一個運動學(xué)鏈子由平移并且/或者轉(zhuǎn)體動作。要塑造VMT，在每個對組分之間輸入動力學(xué)4個4同類的變形矩陣。機床可以通過裝配幾何單位加強。根據(jù)Shinno和Yoshimi10，機床機械部分可以被分類入9個基本的機械部分：成紡錘形，滑，旋轉(zhuǎn)幻燈片，十字架滑，專