外文翻译--虚拟机床的建模和应用.doc

南京理工大学毕业设计(论文)外文资料翻译系部：机械工程系专业：机械工程及自动化姓名：学号：外文出处：DepartmentofEngineeringoffujianAgricultureandforestryuniversity附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：签名：年月日(用外文写)注：请将该封面与附件装订成册。附件1：外文资料翻译译文虚拟机床的建模和应用WeiqingLin1,2,JianzhongFu11InstituteofManufactureEngineeringofZheJiangUniversity,2DepartmentofEngineeringofFujianAgricultureandForestryUniversityE-mail:lethe_lwq163.com摘要:21th世纪的最近几年是和现代产业和制造业工程学的虚拟现实技术紧密联系在一起的。虚拟机器工具技术用于设计，测试，控制以及在虚拟现实环境中使用机器零件。此篇论文所要陈述了模拟虚拟机器模具适应不同加工需求。特别的,还开发出了一套模块组合规则和机床结构的一个塑造的方法使用连通性图表。这样使得虚拟机器工具可以被使用。高级的虚拟机工具可以有效地为工业培训和机器学习和操作服务。介绍人们已经广泛的认识到,CNC机器工具工业在21世纪面临着很大的挑战。要想使它继续保持竞争性，机器工具制造者们必须设计出新的工具来面对多样化的市场。他们也必须引进新的技术来提升产品的质量和降低成本。虚拟现实技术正好满足了这些要求，在过去的十年里，虚拟现实技术进入到工程学领域。虚拟系统的核心是虚拟现实控制算法，它是用来对一个虚拟现实系统中不同的单元间不断变化的虚拟环境和实时交流进行动态控制的。图1是一个标准的虚拟现实系统。一个虚拟现实系统四个基本的部分是：虚拟环境中的人，虚拟现实设备，虚拟现实模型以及虚拟现实机构2。那么怎样才能将虚拟现实技术引入到现有的机器制造中呢？为了能够做到这样，在最近5年中，一个新的概念叫做VMT产生了。不同的学者对这个有不同的定义。Y.Altintas和C.Brecher认为：VMT引入了“虚拟原型”技术从而降低了硬件测试的成本和时间并且对实际原型不断进行了改进。一个机器工具的虚拟原型是一个可以显示的实物产品的计算机虚拟模型，可以像一个真正的机器一样被分析和测试。希契科克说：VMT是一个完整的，人造的和制造环境可以使制造业的所有决策和控制的层次都得以提升。从这些可以看出，VMT是现实制造业的抽象概念。图1.典型的虚拟现实系统虚拟机器工具技术不仅对设计程序有用，它对实际的机器工具的启用和机器工具上的电子模块的计算程序同样有用。这个技术可以被用来建立各种机器工具模块并且虚拟现实环境可以提供学习机器制造的训练。文章第二部分介绍了虚拟机器工具的建模，是完成机器工具的电子模块的最终目的。第三部分展示了虚拟机器工具的执行。第四部分谈论了虚拟机器工具技术引入到现实中的挑战。该文章最后以评估虚拟机器工具的效果和未来的发展趋势结尾。2.建模的虚拟工具系统产生的机械结构工具在虚拟现实环境的反应不同的要求，定义的组成部分模块和它们之间的关系是必需的。结构的数控机床是由连接图。组件模块的机床控制资料大小，运动，运动型等，并储存在一个模块库。功能和形状特征的部分模块利用可视化工具机的电脑，并从中联系和运动学关系。联系关系显示之间的联系邻近的组成部分模块。不同类型的可行机床结构可以得出采用模块结合规则，规范交配的可行性两个组件模块。最后，运动学关系需要出示的动议机工具可以得到利用功能特点模块和连接关系。图2显示之间的关系建模要素机床结构10。图2.建模元素之间的关系。2.1.根据真正机床配置的几何学模型，机床的形状可以图解代表。因为机床是机械组分一个运动学链子,它可以通过结合机械组分的几何显示。每个组分有一个几何模型包括形状和对象同等的框架，并且机床几何可以引起。因为塑造目标主要为功能的VMT，宁可比确切塑造，机械组分的形状可以由简单的形状元素代表，例如和圆筒11。例如，床、专栏、桌和纺锤可以由坚实块、圆筒或者组合代表。由这样，床、专栏和桌由块代表一个平移矩阵，纺锤由一个块与一个旋转的矩阵和工具提出由圆筒和一个旋转的矩阵。通过结合组分的几何学模型在世界坐标框架，机床的完全几何学模型可以完全地定义。2.2.运动学模型机床被构造作为机械组分和作用一个运动学链子由平移并且/或者转体动作。要塑造VMT，在每个对组分之间输入动力学4个×4同类的变形矩阵。机床可以通过装配几何单位加强。根据Shinno和Yoshimi10，机床机械部分可以被分类入9个基本的机械部分：成纺锤形，滑，旋转幻灯片，十字架滑，专栏、桌基地、专栏基地和床，并且他们可以被结合在具体限制之下。机械部分可以由某一连通性图表计划结合代表装配次序为运动学组分。3.机床实例结构模型工(VMSM)的实施使用根据机床提出的塑造的方法和VC+被实施的