外文翻譯--基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)研究.doc

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：FourthInternationalConferenceonVirtualReality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：年月日注：請將該封面與附件裝訂成冊。(用外文寫)附件1：外文資料翻譯譯文基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)研究摘要虛擬加工技術(shù)是虛擬制造（VM）的系統(tǒng)的一個關(guān)鍵問題，虛擬加工過程仿真目前是一個重點研究的領(lǐng)域。本文指出將虛擬制造系統(tǒng)和網(wǎng)絡(luò)結(jié)合的重要性,并且為開發(fā)一個具有獨立平臺的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)提出了一種基于網(wǎng)絡(luò)的，可擴展性和分布式體系結(jié)構(gòu)?；诰W(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)已經(jīng)利用虛擬現(xiàn)實建模語言和Java語言得到了發(fā)展，并闡述了系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和其主要職能的實現(xiàn)。用戶可以很容易地設(shè)置加工條件，在網(wǎng)絡(luò)瀏覽器上操作虛擬車削機器,并在互聯(lián)網(wǎng)上評價和優(yōu)化加工過程.關(guān)鍵詞互聯(lián)網(wǎng)仿真虛擬加工虛擬制造1引言虛擬制造（VM）系統(tǒng)是一種理論性的并且以計算機為基礎(chǔ)的系統(tǒng)，它用將加工與模型和仿真相結(jié)合來代替現(xiàn)實加工系統(tǒng)中的實物和其它操作。實際虛擬加工系統(tǒng)是具有高度多學(xué)科性質(zhì)。目前的許多研究項目和商業(yè)的CAD/CAM/CAE系統(tǒng)在其完成時有很多限制。首先，在虛擬制造系統(tǒng)中許多加工的理論和啟發(fā)必須是整合的和模塊化的。許多虛擬制造系統(tǒng)的設(shè)計僅僅是針對具體情況下的特定問題。沒有一個虛擬制造系統(tǒng)的應(yīng)用程序包含所有的技術(shù),這些技術(shù)是建立一個加工過程所必須的.其次，每一次建立一個新的虛擬制造系統(tǒng)模型的過程好像是重復(fù)做同一種工作。除了一臺機器的幾何模型，分析模型的加工參數(shù)，如切削力之外，還必須制定每一個具體的任務(wù)。最后，因為不相容的界面，各種虛擬制造系統(tǒng)被開發(fā)成不同的編程形式和建模語言，使它們不夠靈活和可擴展性。任何一個部分的改變，需要整個系統(tǒng)的修改。與此同時，隨著網(wǎng)絡(luò)和相關(guān)技術(shù)的迅速發(fā)展，我們可以實現(xiàn)遠程化制造和網(wǎng)絡(luò)化制造。一旦虛擬制造系統(tǒng)建成，它可用于多種用途：設(shè)計一個車間布局，估計控制策略，調(diào)度，檢驗控制程序，模擬工廠中的操作，在現(xiàn)場或遠程虛擬操作數(shù)控機床，核查控制命令，避免加工干涉，預(yù)測刀具壽命，培訓(xùn)經(jīng)營者，等等用途,因此，我們提出基于互聯(lián)網(wǎng)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)的研究。為了使研究工作有針對性，我們選擇了數(shù)控車削作為研究對象，提出了基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)并且分析成果和理論。2虛擬車削加工系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)一個完整的虛擬制造系統(tǒng)必須對實際中的很多加工方法和原理進行模擬，同時又要對復(fù)雜的切削加工過程進行仿真。其系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)也必須體現(xiàn)組織合理的各模擬仿真功能模塊和良好的對外信息通訊接口的定義，以促進獨立虛擬機床加工平臺應(yīng)用程序協(xié)作開發(fā)和提高系統(tǒng)的兼容性。從這個意義來講，基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬車削加工系統(tǒng)是一個開放的、模塊化的虛擬制造系統(tǒng)。圖1顯示基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削加工系統(tǒng)的基本體系結(jié)構(gòu)。圖1基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削加工系統(tǒng)體系結(jié)構(gòu)2.1資源支持系統(tǒng)模塊為了給使用者提供有用信息，一套公用基礎(chǔ)數(shù)據(jù)庫對于建立完整的虛擬制造系統(tǒng)是不可缺少的，該數(shù)據(jù)庫包括虛擬機床庫、虛擬刀具庫、虛擬夾具庫、以及材料庫。虛擬機床庫包括各種類型的機床幾何特征模型，機床各部件自由度及其運動學(xué)規(guī)律。虛擬切削刀具庫包括刀具材料和刀具幾何參數(shù)，如刀具切削刃長度和直徑等。材料庫包括各種材料物理和機械性能，如材料強度、剛度等。除此之外，還需要建立一個專用數(shù)據(jù)庫來保存臨時的應(yīng)用程序數(shù)據(jù)文件。加工過程預(yù)測模型加工質(zhì)量預(yù)測切削力計算刀具壽命預(yù)測切削加工時間碰撞干涉檢測客戶端瀏覽器互聯(lián)網(wǎng)仿真服務(wù)集成環(huán)境客戶標準控制接口NC控制器伺服系統(tǒng)機床庫刀具庫夾具庫知識庫材料庫客戶庫2.2NC控制模塊該模塊主要作用是翻譯NC程序并將其轉(zhuǎn)化為控制虛擬機床部件的運動。它使得操作者操作虛擬機床就像操作實際的機床一樣，同時也具備一些標準的功能，如點動、單段運行和手動數(shù)據(jù)輸入等。2.3仿真環(huán)境模塊該模塊主要提供給使用者一個三維交互的應(yīng)用界面來瀏覽和控制虛擬加工過程，同時也包含一些其他子模塊，如對工件材料去除過程的實時顯示和對加工參數(shù)評估。2.4用戶控制界面模塊使用標準的輸入系統(tǒng)，用戶可以構(gòu)建一個虛擬機器和工件，其過程包括工件材料的選擇，切削刀具，切削條件，輸入數(shù)控G代碼程序，并用虛擬控制面板控制機器的運動。2.5加工參數(shù)仿真模型模塊這是最復(fù)雜和最關(guān)鍵的模塊。其中包括一些關(guān)鍵的加工參數(shù)，如切削力，切削扭矩，刀具壽命，刀具干涉，和加工過程的經(jīng)濟性，如單個成本，這些都必須加以估計以幫助分析切削過程。3基于網(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)的功能支持加工模型建立和在網(wǎng)頁瀏覽器中的三維環(huán)境和互動的環(huán)境下模擬整個加工過程的基于網(wǎng)絡(luò)的具有獨立平臺的虛擬數(shù)控車削系統(tǒng)已經(jīng)被開發(fā)了。使用者可以手動或自動輸入NC程序，并通過虛擬控制面板來操作和控制虛擬機床，就像操作實際的機床一樣。加工過程信息如切削深度、主軸轉(zhuǎn)速、進給量、刀具位置和切削時間都可以動態(tài)顯示。虛擬工件材料去除過程進行實時的連續(xù)的仿真。除此之外，通過開放式界面也可以對加工過程中出現(xiàn)的干涉現(xiàn)象進行檢測仿真和對刀具使用壽命進行預(yù)測仿真?；诰W(wǎng)絡(luò)的虛擬數(shù)控切削系統(tǒng)的主要功能總結(jié)如下：3.1快速建模機床