外文翻译--基于网络的虚拟数控车削系统研究.doc

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：FourthInternationalConferenceonVirtualReality附件：1.外文资料翻译译文；2.外文原文。指导教师评语：签名：年月日注：请将该封面与附件装订成册。(用外文写)附件1：外文资料翻译译文基于网络的虚拟数控车削系统研究摘要虚拟加工技术是虚拟制造（VM）的系统的一个关键问题，虚拟加工过程仿真目前是一个重点研究的领域。本文指出将虚拟制造系统和网络结合的重要性,并且为开发一个具有独立平台的虚拟数控车削系统提出了一种基于网络的，可扩展性和分布式体系结构。基于网络的虚拟数控车削系统已经利用虚拟现实建模语言和Java语言得到了发展，并阐述了系统结构和其主要职能的实现。用户可以很容易地设置加工条件，在网络浏览器上操作虚拟车削机器,并在互联网上评价和优化加工过程.关键词互联网仿真虚拟加工虚拟制造1引言虚拟制造（VM）系统是一种理论性的并且以计算机为基础的系统，它用将加工与模型和仿真相结合来代替现实加工系统中的实物和其它操作。实际虚拟加工系统是具有高度多学科性质。目前的许多研究项目和商业的CAD/CAM/CAE系统在其完成时有很多限制。首先，在虚拟制造系统中许多加工的理论和启发必须是整合的和模块化的。许多虚拟制造系统的设计仅仅是针对具体情况下的特定问题。没有一个虚拟制造系统的应用程序包含所有的技术,这些技术是建立一个加工过程所必须的.其次，每一次建立一个新的虚拟制造系统模型的过程好像是重复做同一种工作。除了一台机器的几何模型，分析模型的加工参数，如切削力之外，还必须制定每一个具体的任务。最后，因为不相容的界面，各种虚拟制造系统被开发成不同的编程形式和建模语言，使它们不够灵活和可扩展性。任何一个部分的改变，需要整个系统的修改。与此同时，随着网络和相关技术的迅速发展，我们可以实现远程化制造和网络化制造。一旦虚拟制造系统建成，它可用于多种用途：设计一个车间布局，估计控制策略，调度，检验控制程序，模拟工厂中的操作，在现场或远程虚拟操作数控机床，核查控制命令，避免加工干涉，预测刀具寿命，培训经营者，等等用途,因此，我们提出基于互联网的虚拟数控车削系统的研究。为了使研究工作有针对性，我们选择了数控车削作为研究对象，提出了基于网络的虚拟数控车削系统的结构并且分析成果和理论。2虚拟车削加工系统体系结构一个完整的虚拟制造系统必须对实际中的很多加工方法和原理进行模拟，同时又要对复杂的切削加工过程进行仿真。其系统体系结构也必须体现组织合理的各模拟仿真功能模块和良好的对外信息通讯接口的定义，以促进独立虚拟机床加工平台应用程序协作开发和提高系统的兼容性。从这个意义来讲，基于网络的虚拟车削加工系统是一个开放的、模块化的虚拟制造系统。图1显示基于网络的虚拟数控车削加工系统的基本体系结构。图1基于网络的虚拟数控车削加工系统体系结构2.1资源支持系统模块为了给使用者提供有用信息，一套公用基础数据库对于建立完整的虚拟制造系统是不可缺少的，该数据库包括虚拟机床库、虚拟刀具库、虚拟夹具库、以及材料库。虚拟机床库包括各种类型的机床几何特征模型，机床各部件自由度及其运动学规律。虚拟切削刀具库包括刀具材料和刀具几何参数，如刀具切削刃长度和直径等。材料库包括各种材料物理和机械性能，如材料强度、刚度等。除此之外，还需要建立一个专用数据库来保存临时的应用程序数据文件。加工过程预测模型加工质量预测切削力计算刀具寿命预测切削加工时间碰撞干涉检测客户端浏览器互联网仿真服务集成环境客户标准控制接口NC控制器伺服系统机床库刀具库夹具库知识库材料库客户库2.2NC控制模块该模块主要作用是翻译NC程序并将其转化为控制虚拟机床部件的运动。它使得操作者操作虚拟机床就像操作实际的机床一样，同时也具备一些标准的功能，如点动、单段运行和手动数据输入等。2.3仿真环境模块该模块主要提供给使用者一个三维交互的应用界面来浏览和控制虚拟加工过程，同时也包含一些其他子模块，如对工件材料去除过程的实时显示和对加工参数评估。2.4用户控制界面模块使用标准的输入系统，用户可以构建一个虚拟机器和工件，其过程包括工件材料的选择，切削刀具，切削条件，输入数控G代码程序，并用虚拟控制面板控制机器的运动。2.5加工参数仿真模型模块这是最复杂和最关键的模块。其中包括一些关键的加工参数，如切削力，切削扭矩，刀具寿命，刀具干涉，和加工过程的经济性，如单个成本，这些都必须加以估计以帮助分析切削过程。3基于网络的虚拟数控车削系统的功能支持加工模型建立和在网页浏览器中的三维环境和互动的环境下模拟整个加工过程的基于网络的具有独立平台的虚拟数控车削系统已经被开发了。使用者可以手动或自动输入NC程序，并通过虚拟控制面板来操作和控制虚拟机床，就像操作实际的机床一样。加工过程信息如切削深度、主轴转速、进给量、刀具位置和切削时间都可以动态显示。虚拟工件材料去除过程进行实时的连续的仿真。除此之外，通过开放式界面也可以对加工过程中出现的干涉现象进行检测仿真和对刀具使用寿命进行预测仿真。基于网络的虚拟数控切削系统的主要功能总结如下：3.1快速建模机床