【机械类毕业论文中英文对照文献翻译】三维激光切割机的激光CAM系统
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机械类毕业论文中英文对照文献翻译
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毕 业 设 计(论文) 外 文 翻 译英文翻译题目一: Laser CAM system for 3-dimensional laser cutting 英文翻译题目二: Evolutionary programming of a CNC cutting machine 学 院 名 称： 机械工程学院 专 业： 机械设计制造及其自动化 班 级： 机电08-1 姓 名： 学 号 08403010136 指 导 教 师： 郭建亮 2011 年 12 月20 日英文题目一Laser CAM system for 3-dimensional laser cutting翻译内容 正文全文指导教师评语文章选择合适，翻译语句基本通顺流畅，词句基本符合专业用语习惯，意思基本准确。 指导教师签字 郭建亮 2011年12月20日 英文题目二Evolutionary programming of a CNC cutting machine翻译内容摘要，正文的两个版块：Related work on automatic programming of CNC machines , CNC programming system指导教师评语文章选择合适，翻译语句基本通顺流畅，词句基本符合专业用语习惯，意思基本准确。 指导教师签字 郭建亮 2011年12月20日 三维激光切割机的激光CAM系统 目前在高能量的3D激光切割中主要有两种系统。一个是机器人YAG激光体系，激光束可以通过灵活的光纤耦合传输的机器人。这种机器人操纵3D工件表面上的激光器头部的运动。在这种系统中通常采用的是在线编程。另一种是CO2激光式机器中的飞行学系统。通过这样的多轴（至少5轴）机械，激光头由数控控制相对垂直地向3D工件表面移动。对这个系统中的三维激光加工来说，离线编程和在线自动编程都是必要的。目前，在线规划编程方法占主导地位。这两种编程方法的主要区别在于一个要求操作者必须面对工件进行编程，而另一种只要对着一个能够自动编程的电脑就行了。这不是工作环境的问题而是工作效率的问题。自动编程是一种基于CAD系统的CAM软件的编程。一旦计算机辅助设计系统（CAD）的产品设计完成后，激光加工就能够形象地由这种CAM系统规划出来进行编程。设计者可以“看”着计算机屏幕来了解产品的整个加工过程和修改产品设计使其符合激光加工的要求。因此，随着虚拟制造的发展，在产品加工中离线的自动编程将会越来越重要。有了这个概念，一个应用AUTOCAD的离线的自动编程系统laserCAM2000的研发已经成功。LaserCAM2000软件是专门为5轴数控激光机研发的，有三个垂直的直线运动轴（X ，Y，Z轴)和两个旋转轴（B，C轴），如图1所示。激光束沿着X，Y，轴的指导进行运动，并沿着进入激光头。激光头可绕着Z轴旋转度，绕着Y轴旋转正负120度。与这五个轴耦合运动，激光头始终保持垂直于工件表面，在加工过程中得到最大吸收量的激光并射向工件表面。三维激光机系统的原则建设如图2所示。图1. 五轴机床示意图图2. 三维激光机系统的建设在现代数控机床上有几种插值方法，比如直线插补，圆插补。圆弧插补，样条曲线插补等。直线插补（代码G01）通常应用于三维曲线处理，形成一个空间轨道。三个维度的线性轨迹能满足用户的需求，因为运营商往往利用这些直线段形成的加工轨迹进行实际编程（如图3所示）。在自动编程中，代码G01是由CAM系统自动生成的。然后NC代码或NC程序通过LAN（局域网）或软盘被传送到一台中央计算机上。中央计算机控制五轴的运动，同时，在加工过程中形成三维激光头的运动轨迹。图3.直线段逼近曲线图 为了得到更精确的轨迹，需要通过降低值来得到更多的点（如图3所示）。激光头在每个点的位置可以用五个值来描述，即X，Y，Z，B，C。五轴中的X，Y，Z轴的值表明激光头的位置，其余两个轴B，C的值表明激光头的定位。这个3D加工轨迹可以被视为一组激光头的位置。一旦激光头的位置关系（X，Y，Z，B，C）和段点（X，Y，Z，I，J，K）成立后，自动编程就可以实现。在CAD系统中，所有的几何数据在数据库三维建模时被记录了下来。工件表面上的段点是沿着曲线的。不管多么复杂的表面，这种表面上正常方向上的任何点都可以被加工出来。 在AUTOCAD中B-REP被用来构建三维模型。B-REP代表边界信息和组件之间的关系。在AUTOCAD中的三维工件包括的详细信息有平面，边界，点和他们的层次。对于激光切割，开发自动编程系统可以使用AcDb数据库，即存储数据，提取这些数据和计算三维工件的正常方向。一些强大的三维CAD系统有几个激光加工离线编程功能。然而，这些基于计算机工作站的CAD系统通常花费太多。这就限制了大多数激光加工的用户进行离线编程。因为LaserCAM2000是一款基于AUTOCAD的流行CAD系统，它变得越来越昂贵但处理程序的效率非常高。在这种CAM系统中有许多功能，如下列出。1.从CAD三维工件中提取加工B，C角度的自动轨迹规划路径。2.激光头和工件表面之间的碰撞检测。3.为了避免碰撞或保证长期平稳运动，对激光头的方向进行修改。4.整个加工过程的数值模拟。5.通用数控系统自动生成NC程序。6.数控机床数据确定三个具体点的计算机数据的转换。7.文件（切削时间的报告，总的轨迹长度）。图4显示的是LaserCAM2000的流程图。三维工件可以在一个CAD系统中建造出来。用户设置一个三维工件模型的处理路径（曲线）使其出来的位置一目了然。然后是根据精度要求区分的三维曲线直线段。因此，每个点的一个系列位置和方向（X，Y，Z，I，J，K）可以在这种功能下得到。激光头在这些点的位置可以计算出来。这些数据是模拟处理和碰撞测试的基础。一旦在上述步骤中有任何的问题发生，分项计划数控程序会自动生成。使用的时间和成本报告也将产生，如果需要的话。图4. laserCAM2000的流程图 然而，生成的NC程序不能直接在数控激光切割机上进行运行，因为这些数据是计算机建模工件中得到的。机床坐标和计算机中的坐标是不完全相同的。它要求在计算机工件上选择三个点，并在数控机床上进行测量。因此，计算机数据可以转换成机器数据坐标变换矩阵，然后进行计算。 随着高功率激光的发展，三维激光加工在工业上的应用将越来越广泛。与Teach-in加工方法比较，自动编程方法是非常有效的方法。已开发的LaserCAM2000已经应用在汽车车身激光切割领域，显示了很大的优势，减少编程时间并且提高了效率。进化编程的数控切割机摘要：纸张的范围是根据进化的方法来构建控制器（例如一台数控激光切割机床）切割设备的自主性，智能CAD/CAM编程系统。数控切割设备应该能够自主优化切割轨迹，确定产品的CAD模型之间的路径。进化的遗传算法用于此目的。关键字：遗传混合进化计算，数控激光切割，路径规划数控机床的自动编程的相关工作传统数控机床编程的CAM系统是众所周知的，全自动数控编程系统近年来已经被越来越多应用在工具店。在文献报道中有几个系统。文献1描述了一个数值控制器，其中包含一个编程设备，以构建一个与学习相结合，以产生生成的数控程序的工件输入程序的处理程序。该系统采用一个学习处理程序，使机器操作员选择的学习模式和改变数控程序的新方法。文献2介绍了一种刀具路径数据生成装置，它可以迅速而安全地在CAD数据的基础上产生刀具路径数据。刀具路径数据的生成包括一个特征数据提取到一个工件CAD模型中提取有关的功能，选择切割模式，设置一个最佳的切割方法和刀具路径数据，生成工件切削数据。操作员不必输入任何数据来生成刀具路径数据。因此，可以自动快速得生成刀具路径。文献3中描述的面向对象编程系统是用于数控机床的程序生成。所有的行动都是由操作者和数控装置完成，它有能力处理程序的输入，并把它下载到数控装置中。分布式网络化制造模式的概念如文献4所述。这项研究主要集中在加强传统的数控机床和他们与外部世界的沟通和协调工作的能力。分化式网络化制造原型系统的实验结果表明，该系统是智能的，它增强了传统的数控铣床的能力，提高其效率和质量，保护刀具。文献5表明了从不同的特色产品创建自动化生产线，系统的方法。本系统包括一个自动化的激光切割设备。该方法包括以接收到的数据文件进行激光切割机的编程与计算机程序编程。该方法在接收到数据文件后还可能涉及到激光切割机，自动电源。在文献6中提出了以实时生成刀具路径数据，并在2.5维和3维表面铣削。所有制度的共同点是，他们是不智能的，它是不可能产生一个未知部分工件的数控程序。没有提出系统的学习的能力。生物制造系统（BMS），是基于自组织生物启发的思想观念，演化和学习在文献7中有所涉及。自主流动是一个BMS元素，因为他们是运输，携带产品制造细胞的基本要求之一。数控编程系统传统的数控编程引入一个生产车间的数控机床，需要一系列的准备工作，并利用机床的特殊方法。充分的准备工作程度增加调制解调器数控机床，满足用户的具体需要。由于高能力的磨削加工数控机床制造可能今天甚至是最先进的、准确的产品。机械零件变得越来越复杂。这包括工具在数控机床增加的准备工作和安装时间。成本数控机床编程的账户如今30%的产品的生产成本,因此,合理规划数控机床改造是非常重要的。自动化程序的过程中扮演着重要的角色8。一般来说,程序包括下列事项(图1)。布局基本操作工作计划-详细布局-编程-输出信息。数控编程是必需的。-几何数据-工具-数据-机床数据传统与进化系统图1.数控机床编程一个evolutionary-controlled数控机床是机床控制的evolutionary-developed程序。数控机床是一种evolutionary-controlled能自主基本操作和工作规划、制造工艺、几何复杂的金融产品,从而导致减少上述30%的生产成本和产品价格比例(图2)图2.从工件到产品的过程规划和生产主要产品生产阶段。规划包括规划和最优化。产品生产制造计划决定,所以要仔细计划重新考虑了。简单的计算可以证明声明。evolutionary-supported规划阶段的完全自动化因此减少编程成本降低近30%,这意味着我们可以降低生产成本10%。如果在下一步的制造成本降低只有10%我们获得令人羡慕的20%的生产成本。进化遗传算法应用于这项工作。它已被实践证明是一种有效的优化工具和multiparametrical问题multicriterial不断变化的环境,并且有许多不同的,意想不到的,有时甚至是矛盾的条件,这是很难预料,甚至更难以控制,通过传统的方法。简短的介绍了进化规划不同的进化优化过程与传统优化方法,利用概率原理(随机行动),所以没有上述限制适用于他们。图3显示进化优化方法的一般过程。解决优化问题(通常)开始了一个随机创作的解决方案(分)9。图3.进化算法的伪代码因为我们坚持biologicalmetap
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