畢業設計(論文)外文資料翻譯系部：機械工程系專業：機械工程及自動化姓名：學號：外文出處：FourthInternationalConferenceonVirtualReality附件：1.外文資料翻譯譯文；2.外文原文。指導教師評語：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絡的虛擬數控車削系統研究摘要虛擬加工技術是虛擬制造（VM）的系統的一個關鍵問題，虛擬加工過程仿真目前是一個重點研究的領域。本文指出將虛擬制造系統和網絡結合的重要性,并且為開發一個具有獨立平臺的虛擬數控車削系統提出了一種基于網絡的，可擴展性和分布式體系結構。基于網絡的虛擬數控車削系統已經利用虛擬現實建模語言和Java語言得到了發展，并闡述了系統結構和其主要職能的實現。用戶可以很容易地設置加工條件，在網絡瀏覽器上操作虛擬車削機器,并在互聯網上評價和優化加工過程.關鍵詞互聯網仿真虛擬加工虛擬制造1引言虛擬制造（VM）系統是一種理論性的并且以計算機為基礎的系統，它用將加工與模型和仿真相結合來代替現實加工系統中的實物和其它操作。實際虛擬加工系統是具有高度多學科性質。目前的許多研究項目和商業的CAD/CAM/CAE系統在其完成時有很多限制。首先，在虛擬制造系統中許多加工的理論和啟發必須是整合的和模塊化的。許多虛擬制造系統的設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的應用程序包含所有的技術,這些技術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模型的過程好像是重復做同一種工作。除了一臺機器的幾何模型，分析模型的加工參數，如切削力之外，還必須制定每一個具體的任務。最后，因為不相容的界面，各種虛擬制造系統被開發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，需要整個系統的修改。與此同時，隨著網絡和相關技術的迅速發展，我們可以實現遠程化制造和網絡化制造。一旦虛擬制造系統建成，它可用于多種用途：設計一個車間布局，估計控制策略，調度，檢驗控制程序，模擬工廠中的操作，在現場或遠程虛擬操作數控機床，核查控制命令，避免加工干涉，預測刀具壽命，培訓經營者，等等用途,因此，我們提出基于互聯網的虛擬數控車削系統的研究。為了使研究工作有針對性，我們選擇了數控車削作為研究對象，提出了基于網絡的虛擬數控車削系統的結構并且分析成果和理論。2虛擬車削加工系統體系結構一個完整的虛擬制造系統必須對實際中的很多加工方法和原理進行模擬，同時又要對復雜的切削加工過程進行仿真。其系統體系結構也必須體現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用程序協作開發和提高系統的兼容性。從這個意義來講，基于網絡的虛擬車削加工系統是一個開放的、模塊化的虛擬制造系統。圖1顯示基于網絡的虛擬數控車削加工系統的基本體系結構。圖1基于網絡的虛擬數控車削加工系統體系結構2.1資源支持系統模塊為了給使用者提供有用信息，一套公用基礎數據庫對于建立完整的虛擬制造系統是不可缺少的，該數據庫包括虛擬機床庫、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規律。虛擬切削刀具庫包括刀具材料和刀具幾何參數，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據庫來保存臨時的應用程序數據文件。加工過程預測模型加工質量預測切削力計算刀具壽命預測切削加工時間碰撞干涉檢測客戶端瀏覽器互聯網仿真服務集成環境客戶標準控制接口NC控制器伺服系統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、單段運行和手動數據輸入等。2.3仿真環境模塊該模塊主要提供給使用者一個三維交互的應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評估。2.4用戶控制界面模塊使用標準的輸入系統，用戶可以構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加工參數仿真模型模塊這是最復雜和最關鍵的模塊。其中包括一些關鍵的加工參數，如切削力，切削扭矩，刀具壽命，刀具干涉，和加工過程的經濟性，如單個成本，這些都必須加以估計以幫助分析切削過程。3基于網絡的虛擬數控車削系統的功能支持加工模型建立和在網頁瀏覽器中的三維環境和互動的環境下模擬整個加工過程的基于網絡的具有獨立平臺的虛擬數控車削系統已經被開發了。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、主軸轉速、進給量、刀具位置和切削時間都可以動態顯示。虛擬工件材料去除過程進行實時的連續的仿真。除此之外，通過開放式界面也可以對加工過程中出現的干涉現象進行檢測仿真和對刀具使用壽命進行預測仿真。基于網絡的虛擬數控切削系統的主要功能總結如下：3.1快速建模機床