中國(guó).北京.2006.10.9-152006 年電氣和電子工程師協(xié)會(huì)/型鋼的會(huì)議錄討論智能機(jī)器人和操作系統(tǒng)的國(guó)際會(huì)議新穎的夾具設(shè)計(jì)和基于虛擬現(xiàn)實(shí)的裝配系統(tǒng)摘要—模塊化的裝配是工業(yè)制造中很重要的一個(gè)方面,這篇論文討論的是桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)對(duì)模塊化裝配設(shè)計(jì)的作用。對(duì)于虛擬環(huán)境設(shè)計(jì),論文提出了設(shè)計(jì)方法,這種方法可以幫助設(shè)計(jì)師,使他們的設(shè)計(jì)可行有效。論文在層次數(shù)據(jù)模型的基礎(chǔ)上,提出了組合夾具裝配的方法。在這些結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上,在虛擬環(huán)境中,用戶可以在設(shè)計(jì)和裝配過(guò)程中操縱虛擬模型。此外,人們正在討論如何實(shí)施在加工仿真生產(chǎn)經(jīng)行檢測(cè),最后,案例研究證明了該系統(tǒng)的功能。與虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)相比,論文中還為模塊化裝配提出了一個(gè)合理的便攜式解決方案設(shè)計(jì)。指數(shù)計(jì)算 —組合夾具,桌面虛擬現(xiàn)實(shí),裝配設(shè)計(jì),加工模擬結(jié)果一覽表Ⅰ.介 紹模塊化裝配是工業(yè)制造的一個(gè)重要方面,準(zhǔn)確的設(shè)計(jì)夾具對(duì)確保產(chǎn)品質(zhì)量,精度,準(zhǔn)確性,以及完成部分加工是非常重要的。組合夾具是在安全,準(zhǔn)確位置,為交匯處和高標(biāo)準(zhǔn)組件提供支持的一種系統(tǒng),并支持整個(gè)加工過(guò)程中的工件【1】 。一般來(lái)講,夾具設(shè)計(jì)者通過(guò)經(jīng)驗(yàn)或反復(fù)試驗(yàn)的方法就能確定夾具計(jì)劃是不是合適。隨著計(jì)算機(jī)技術(shù),計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的出現(xiàn),計(jì)算機(jī)已在組合夾具設(shè)計(jì)領(lǐng)域普遍應(yīng)用。一般情況下,與夾具設(shè)計(jì)相關(guān)的活動(dòng),即裝配刨,夾具元件設(shè)計(jì),夾具布局設(shè)計(jì),是在機(jī)床發(fā)展的下游才會(huì)去考慮。這些古老的做法對(duì)銜接設(shè)計(jì)和制造都是很不利的。例如,很少有系統(tǒng)能合并機(jī)械檢測(cè)的一系列功能。這就導(dǎo)致了在夾具設(shè)計(jì)和制造之間產(chǎn)生了一個(gè)缺口,這個(gè)缺口使得人們不能在設(shè)計(jì)階段【2】考慮刀具路徑。因此,在制造設(shè)計(jì)中,人們重新設(shè)計(jì)也無(wú)法避免刀具被夾具元件妨礙的問(wèn)題。所以,為了把機(jī)系列夾具領(lǐng)入柔性制造的舞臺(tái),更系統(tǒng),更自然的設(shè)計(jì)環(huán)境是人們必須去研究的。一個(gè)綜合的,立體的,互動(dòng)的環(huán)境通常由計(jì)算機(jī)來(lái)實(shí)現(xiàn)。在數(shù)十年之內(nèi)【4】 ,虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)都是能起到很大作用的人機(jī)接口。在制造業(yè)中,虛擬現(xiàn)實(shí)也有很大的應(yīng)用潛力,它可以在實(shí)際生產(chǎn)之前解決很多問(wèn)題,從而避免出現(xiàn)一些代價(jià)高昂的錯(cuò)誤。在過(guò)去的十年,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的進(jìn)步,為虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)在不同的工程中的應(yīng)用提供了推動(dòng)作用,例如產(chǎn)品設(shè)計(jì)【5】 ,裝配【6】 ,加工仿真【7】 ,培訓(xùn)【8】 。本文的目的要闡述如何建立一個(gè)基于虛擬現(xiàn)實(shí)的模塊化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)(VMJFDS) 。第一步就是為模塊化設(shè)計(jì)裝置制定一個(gè)綜合的,擬真的環(huán)境。這種應(yīng)用程序在運(yùn)用了自然和啟發(fā)性的方式,這種方式在設(shè)計(jì)夾具方面是有優(yōu)勢(shì)的,它可以在使用條件,縮短交貨時(shí)間,提高夾具生產(chǎn)力和經(jīng)濟(jì)性等諸多方面形成良好的匹配。Ⅱ.擬議系統(tǒng)的概敘擬議的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)的結(jié)構(gòu)體系是基于系統(tǒng)功能要求的模塊,由圖 1 所示。在系統(tǒng)水平上,有 3 個(gè)擬議模塊的設(shè)計(jì),即圖形界面(GUI) ,虛擬環(huán)境(VE)和文獻(xiàn)數(shù)據(jù)庫(kù)模塊。對(duì)于任何一個(gè)模塊,某種功能要求由一組對(duì)象來(lái)實(shí)現(xiàn)。在這篇論文中,詳細(xì)的對(duì)象設(shè)計(jì)和實(shí)施都省略了。相反,這三個(gè)模塊的概簡(jiǎn)要說(shuō)明如下:1) 圖形界面(GUI):大體上說(shuō)圖形用戶界面是一個(gè)友好界面,它用于整合虛擬環(huán)境,組合夾具設(shè)計(jì)。2) 虛擬環(huán)境(VE):虛擬環(huán)境用三維模型把組合夾具系統(tǒng)、虛擬環(huán)境及其組成部分的導(dǎo)航和操作步驟顯示給用戶,如圖所示 1,虛擬環(huán)境模塊包括兩部分,即裝配設(shè)計(jì)環(huán)境和加工仿真環(huán)境。用戶選擇適當(dāng)?shù)脑?,把這些元件寫在裝配設(shè)計(jì)方面的辦公區(qū)域內(nèi),然后,用執(zhí)導(dǎo)系統(tǒng)把最終的夾具系統(tǒng)建立起來(lái),人們就能把選中的元件逐個(gè)的組合起來(lái)。圖 1,概述基于組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的桌面虛擬現(xiàn)實(shí)3) 數(shù)據(jù)庫(kù):數(shù)據(jù)庫(kù)存放著所有模型的環(huán)境和夾具模塊元件以及該領(lǐng)域的知識(shí)和一些典型的例子。如圖 1 所示,顯示了 5 個(gè)數(shù)據(jù)庫(kù),其中知識(shí)和規(guī)則單元是該系統(tǒng)最重要的地方,它管轄著所有夾具設(shè)計(jì)的原則。Ⅲ. 程序化組合夾具設(shè)計(jì)在本節(jié)中,作者提出了在虛擬環(huán)境中有啟發(fā)性的組合夾具設(shè)計(jì)程序。除了三維技術(shù)的深入,用戶擁有和真實(shí)世界一樣的操作感覺(jué),這個(gè)過(guò)程還有情報(bào)功能。在設(shè)計(jì)過(guò)程中,采用智能推理的方法把一些典型的案件和建議提供給用戶作參考,如實(shí)例推理(CBR)和常規(guī)推理(RBR) 。此外,相關(guān)知識(shí)和規(guī)則作為幫助頁(yè)面展現(xiàn)給用戶,用戶就可以在設(shè)計(jì)過(guò)程中輕松瀏覽了。概述組合夾具設(shè)計(jì)過(guò)程總結(jié),如圖 2。虛擬環(huán)境之后就是草簽和工件加載,第一步是夾具規(guī)劃。在這個(gè)步驟中,首先用戶決定了夾具計(jì)劃,即指定交互夾具要面臨的工件。為了幫助用戶成功決策,一些有用的個(gè)案,以及他們的夾具計(jì)劃將通過(guò)自動(dòng)推理檢索方法提供給用戶。一旦選定了要使用的夾具,用戶到就能指定的夾具點(diǎn)。在這這項(xiàng)任務(wù)中,計(jì)算機(jī)還給出了一些建議和規(guī)則。夾具規(guī)劃后,下一步就是夾具元件選擇、設(shè)計(jì)階段。在這個(gè)階段,用戶可以選擇合適的夾具元件和組裝成夾具需要的特殊部分。根據(jù)該夾具點(diǎn)的空間信息與基本夾具和工件的關(guān)系,一些典型的夾具元件的選擇和建議可以自動(dòng)提交給用戶,這些都將有助于為用戶服務(wù)。經(jīng)過(guò)規(guī)劃和夾具元件選擇這個(gè)設(shè)計(jì)階段后,下一階段就是把選擇的夾具元件連接到基板上經(jīng)行交互裝配設(shè)計(jì)。當(dāng)外形裝配完成,在加工范圍內(nèi)對(duì)結(jié)果進(jìn)行檢查和評(píng)估。在這種環(huán)境中執(zhí)行的任務(wù)包括裝配規(guī)劃,加工仿真和夾具評(píng)價(jià)。裝配規(guī)劃是用于獲得最佳的裝配順序和得到裝配各組件準(zhǔn)確的路徑。加工仿真負(fù)責(zé)制造時(shí)的交互檢測(cè)。夾具評(píng)價(jià)是將檢查和評(píng)估設(shè)計(jì)的結(jié)果。最后,整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程是在很自然的方式下進(jìn)行,這都得益于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)。此外,展示的內(nèi)容和知識(shí)可以告訴用戶怎樣才能選擇最好的設(shè)計(jì)決策。Ⅳ. 組合夾具建模a. 組合夾具結(jié)構(gòu)分析夾具元件組合起來(lái)的一個(gè)功能是為了在基板和工件【11】之間創(chuàng)造連接點(diǎn)。一般來(lái)說(shuō),根據(jù)其結(jié)構(gòu)的基本特征,組合夾具結(jié)構(gòu)可分為 3 個(gè)功能單元,即定位裝置,夾緊裝置,和支持單位。許多夾具元件可能由一個(gè)或多個(gè)元件組成,其中只有一個(gè)元件作為一個(gè)定位器,支持器或夾鉗。組合夾具裝配的主要任務(wù)是選擇的支持,定位,夾緊及附件生成夾具,使他們能夠?qū)⒐ぜB接到基板。通過(guò)分析模塊化裝置的實(shí)際應(yīng)用,人們發(fā)現(xiàn),模塊化裝置通過(guò)選擇合適的夾具元件構(gòu)造成夾具,然后把這些夾具安裝到基板上。因此,這些夾具可視為組合夾具系統(tǒng)的部件。此外,組合夾具系統(tǒng)的層次結(jié)構(gòu)在結(jié)構(gòu)圖 3 中表現(xiàn)出來(lái)。圖 2,擬議組合夾具系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)b.在虛擬現(xiàn)實(shí)中,用分層數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)模型代表組合夾具相應(yīng)的虛擬環(huán)境可能含有數(shù)以百萬(wàn)計(jì)的幾何多邊形圖元,這是很正常的。在過(guò)去的幾年中,若干個(gè)模型計(jì)劃,例如作為 BSP 樹(shù)[10]和八叉樹(shù),已提議組成多邊形模型。然而,模塊化設(shè)計(jì)的應(yīng)用,相互作用的影響,現(xiàn)場(chǎng)也是動(dòng)態(tài)變化。例如,在設(shè)計(jì)過(guò)程中,部分模塊可能改變其空間位置,方向和裝配關(guān)系。圖 3.模塊化夾具系統(tǒng)的分層結(jié)構(gòu)這表明一個(gè)靜態(tài)的畫(huà)面,如 BSP 樹(shù),是不夠的。此外,上述模型只能在系統(tǒng)組件的水平上表現(xiàn)夾具布局結(jié)構(gòu)。然而,關(guān)于夾具元件之間的裝配關(guān)系,是指裝配特征之間的嚙合關(guān)系,這些都不會(huì)去關(guān)注。在本節(jié)中,為了描繪組合夾具系統(tǒng),我們提出一個(gè)層次化結(jié)構(gòu)和基于約束的數(shù)據(jù)模型,實(shí)時(shí)可視化和精確的 3D 操縱的虛擬環(huán)境。 圖 4 所示,在高級(jí)別的元件模型用于涉及交互式裝配的拆散操作。它證明了拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和鏈接組件之間的關(guān)系。以高級(jí)別模型為代表的信息可分為兩種類型,即組件對(duì)象和裝配關(guān)系。組件對(duì)象可以是一個(gè)組件或一個(gè)部分。一個(gè)組件包括各個(gè)部分之間的零件和他們的組裝的關(guān)系。圖. 4 層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模型的虛擬環(huán)境中層基礎(chǔ)模型特征的是建立功能和限制功能。在一般的情況下,在裝配中,裝配關(guān)系往往被視為交配關(guān)系。因此,基礎(chǔ)特征模型用來(lái)描述裝配關(guān)系,在裝配操作中,為精確的空間關(guān)系提供必要的信息。在這個(gè)模型中,只考慮兩個(gè)不同元件之間的特征關(guān)系。下面專題討論,在夾具元件模塊化建模在一個(gè)元素之間的功能關(guān)系。低級(jí)別的多邊形基礎(chǔ)模型對(duì)應(yīng)以上兩個(gè)級(jí)別的模型:實(shí)時(shí)可視化和層次模型。它描述了以一個(gè)相互聯(lián)系的三角曲面網(wǎng)格作為整個(gè)表面,更多關(guān)于如何將一個(gè)元素組織成多邊形,將在下一節(jié)討論, 。C.夾具元件模塊化建模 眾所周知,在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中,夾具元件模塊化建模只是表示為多邊形的數(shù)目。將 CAD 系統(tǒng)模型轉(zhuǎn)換到 VR 系統(tǒng)中,拓?fù)潢P(guān)系和參數(shù)信息中的結(jié)果將會(huì)丟失。為了避免這些問(wèn)題出現(xiàn),本節(jié)我們將討論夾具元件建模的計(jì)劃。夾具元件模塊化是以標(biāo)準(zhǔn)尺寸為依據(jù)預(yù)先制造的部件。計(jì)劃夾具設(shè)計(jì)完之后,接下來(lái)的任務(wù)是選擇合適標(biāo)準(zhǔn)的元件,裝配這些元件以形成一個(gè)可行的夾具系統(tǒng)。因此,在建議的制度下,需要考慮夾具元件裝配功能。在這篇論文中,裝配特征是作為一個(gè)夾具的屬性,這個(gè)屬性提供相關(guān)的確切信息來(lái)保證夾具的模塊化設(shè)計(jì)和組裝/ 拆卸。以下八個(gè)功能被定義為組合夾具元件的裝配特征:支持面,被支持面,定位孔,擴(kuò)孔孔,螺紋孔,固定槽,和螺栓。除了類型和尺寸等特征信息外,其他參數(shù),如相對(duì)位置,元素在局部坐標(biāo)系統(tǒng)中的定位特征等,在夾具元件的數(shù)據(jù)庫(kù)中都用幾何模型記錄下來(lái)。當(dāng)一個(gè)元件和另一個(gè)元件組裝起來(lái)時(shí)候的,檢索出來(lái)的交配功能信息可以決定兩個(gè)元件的空間關(guān)系。更多關(guān)于裝配特征及其交配關(guān)系的資料進(jìn)行了討論參考詳情[11]。D.在虛擬環(huán)境中以約束為基礎(chǔ)的夾具裝配 1)夾具元件之間的裝配關(guān)系交配關(guān)系是在裝配現(xiàn)場(chǎng)組裝是被定義的。根據(jù)上一節(jié)總結(jié)的裝配特征,交配夾具元件有五種關(guān)系類型。即依賴關(guān)系,擬合關(guān)系,螺紋嚙合,交叉關(guān)系,和 T 型槽配合關(guān)系,如圖 5 所示?;谶@些交配關(guān)系,我們可以推斷,任何兩個(gè)元件夾具可能的裝配關(guān)系。2)裝配關(guān)系的推理一般來(lái)說(shuō),兩個(gè)組裝零件的裝配關(guān)系是代表著它們的組裝交配功能。上面的部分,我們定義了夾具元件之間五個(gè)基本交配關(guān)系。因此,通過(guò)可能出現(xiàn)的裝配關(guān)系決定啟用那種可能的交配特征。為了在下一階段的裝配,把這些可能的夾具裝配關(guān)系存放在關(guān)系數(shù)據(jù)庫(kù)中(ARDB) 。然而,當(dāng)夾具復(fù)雜,復(fù)合夾具元件的數(shù)量多時(shí),要花費(fèi)很多時(shí)間來(lái)推斷和處理這些可能的裝配關(guān)系。為了避免這種情況,首先我們要確定可能的組裝元件對(duì)。但是為了避免推理夾具和底板的之間的裝配關(guān)系,我們絕對(duì)不能將他們組裝在一起。在這個(gè)階段,人們利用一些規(guī)則來(lái)尋找可能的元件組裝對(duì)。組裝的推理算法類似于在文獻(xiàn)[12]中討論的。因此,詳細(xì)的算法描述在這篇論文中被忽略了。3)基于約束的夾具裝配進(jìn)行裝配關(guān)系推理的之后,所有被選擇的可能的裝配關(guān)系都建立在ARDB 中,并被保存起來(lái)。在這些關(guān)系的基礎(chǔ)上,人們可以把單個(gè)零件組裝成夾具系統(tǒng)。這部分是討論關(guān)于在虛擬環(huán)境中互動(dòng)裝配的操作。單一的裝配過(guò)程如圖 5 所示,并介紹了兩個(gè)簡(jiǎn)單的部件裝配如圖 6 所示。一般來(lái)說(shuō),裝配操作過(guò)程分為三個(gè)步驟,即裝配關(guān)系的認(rèn)識(shí),約束的分析和應(yīng)用,基于約束的議案。首先,技師選擇一個(gè)元件,將它移動(dòng)給組裝組件。在移動(dòng)過(guò)程中,一旦推理組裝和組裝組件的被檢測(cè)到,推斷特征就能選中了。如果這兩個(gè)特征是在 ARDB 數(shù)據(jù)庫(kù)中的儲(chǔ)存的裝配關(guān)系之一,他們將突出顯示,并等待用戶確認(rèn)。一旦被用戶確認(rèn),這種被確認(rèn)的裝配關(guān)系將運(yùn)用約束理論來(lái)分析和解決問(wèn)題,這是為了平移調(diào)整組裝元件的方向,以滿足這兩個(gè)組件的位置關(guān)系,以及應(yīng)用新的約束來(lái)組裝元件。當(dāng)應(yīng)用了新的約束,對(duì)裝配元件的運(yùn)動(dòng)將被映射到一個(gè)約束空間。這樣做的目的,可以通過(guò) 3D 移動(dòng)數(shù)據(jù),把物體的輸入裝置轉(zhuǎn)換成允許的移動(dòng)?;诩s束的運(yùn)動(dòng)不但保證了組件的可獲得確切位置,而且還保證了在將來(lái)的運(yùn)動(dòng)中,現(xiàn)有的約束不會(huì)受到侵犯。繼續(xù)運(yùn)用確認(rèn)和約束的裝配關(guān)系,這種裝配元件將能到達(dá)最終的位置。Ⅴ.加工仿真a. 制造的相互影響在加工過(guò)程中,與夾具有關(guān)的有多種類型的制造交互作用都有可能發(fā)生。這些相互作用可以分為兩大類別如下圖所示,即靜態(tài)的相互作用和動(dòng)態(tài)的相互作用。1)靜態(tài)的相互作用是指夾具部件之間的干擾、夾具組件和機(jī)器工具之間的干涉、在工件安裝中夾具元件和機(jī)械加工工件之間的干擾.2)動(dòng)態(tài)交互是指參考夾具的相互作用,它發(fā)生在一個(gè)單一的工具和操作時(shí)的夾具用在切割過(guò)程中操作可能會(huì)發(fā)生碰撞。一般來(lái)說(shuō),加工過(guò)程和刀具路徑等方面是沒(méi)有考慮在夾具設(shè)計(jì)階段的。因此,這些相互作用可能常常發(fā)生在實(shí)際制造過(guò)程中。所以,機(jī)械師們必須花很多時(shí)間去查明和解決這些相互作用, 它往往導(dǎo)致夾具系統(tǒng)修改或重新設(shè)計(jì),這是繁瑣和昂貴工程。b. 干擾檢測(cè)但是目前的商業(yè)軟件,如 VERICUT 軟件,在實(shí)際加工工件之前,這些軟件可以模擬數(shù)控加工來(lái)檢測(cè)刀具路徑錯(cuò)誤和低效率的運(yùn)動(dòng)。在部分編程階段,它可用于避免一些錯(cuò)誤,如損壞燈具,打斷刀具,或撞毀機(jī)器等. 然而,這些軟件價(jià)格昂貴,而且面向數(shù)控編程,不適合的夾具設(shè)計(jì)。在夾具的設(shè)計(jì)階段,應(yīng)確保避免相關(guān)的夾具之間的相互作用。在這個(gè)系統(tǒng)中,當(dāng)夾具配置齊全后,加工仿真模塊是提交給用戶識(shí)別,讓用戶來(lái)解決他們之間的相互作用。在加工仿真環(huán)境中,提供了機(jī)床的三維數(shù)字模型。人們可在工作臺(tái)上組裝工件和安裝夾具組件,正如加工工程師做的實(shí)際的網(wǎng)站上一樣。在安裝過(guò)程,組件和夾具工件移動(dòng)到它們的裝配位置。干擾檢查模塊被執(zhí)行。如果發(fā)生干擾,推斷的對(duì)象將被顯現(xiàn)。它可以調(diào)整裝配順序或裝配路徑這樣可避免的干擾。但是,如果不能避免干擾,用戶就必須更改元件或夾具單元。安裝后的工件,刀具的運(yùn)動(dòng)是在 CAM 系統(tǒng)中,根據(jù)模擬生成的刀具路徑。對(duì)于虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng),穩(wěn)固,動(dòng)態(tài),優(yōu)越的三維圖形允許刀具運(yùn)動(dòng)在屏幕上可視化的表現(xiàn)出來(lái)。因此,模擬刀具路徑允許用戶關(guān)閉檢查,如果發(fā)生的干擾,并提供干擾信息。Ⅵ.建議制度的執(zhí)行情況與個(gè)案研究A. 桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)接口為了裝備最后的部分,夾具設(shè)計(jì)工程師用一個(gè)自然界面來(lái)實(shí)現(xiàn)更有效的設(shè)計(jì)。在圖形用戶界面參考了虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)軟件,通過(guò)隱藏窗口的大多數(shù)內(nèi)容來(lái)實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)的。在圖形用戶界面(圖 7)包括虛擬現(xiàn)實(shí)顯示一個(gè)主窗口,一個(gè)右手組成工具欄和狀態(tài)欄底部的輸出按鈕。系統(tǒng)和用戶之間的交互鼠標(biāo)和鍵盤輸入通過(guò)實(shí)現(xiàn)。該工具欄為開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)提供的所有的功能。圖七.圖形用戶界面組合夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)B 研究案例在模塊化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的基礎(chǔ)上開(kāi)發(fā)出桌面虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)用一個(gè)個(gè)例完美的闡述。工件加工過(guò)程如圖 6。面銑刀在頂面執(zhí)行,隨后就完成了來(lái)那個(gè)臺(tái)階孔。為了工件步驟和指導(dǎo)步驟,用戶設(shè)計(jì)了這是一個(gè)模塊化的夾具系統(tǒng)。該夾具規(guī)劃模塊已應(yīng)用于一個(gè)可行的設(shè)計(jì)方案。在這個(gè)模塊中,定位,夾緊和支持的面,以及定位,支持和夾緊點(diǎn),則取決于相應(yīng)的的知識(shí)基礎(chǔ)和夾具啟發(fā)式規(guī)則。在此之后,用戶在元素存放區(qū)探索并選擇適當(dāng)?shù)膴A具元件完成夾具上各點(diǎn)的空間要求。當(dāng)完成后,用戶移動(dòng)到裝配設(shè)計(jì)區(qū)域,把選定的元素放在在書(shū)桌上,如圖所示 8(a) 。下一個(gè)的任務(wù)是選定元件來(lái)完成夾具結(jié)構(gòu)分布。在虛擬環(huán)境中,用戶可以自然的方式裝配夾具元件。如圖所示圖。 8(b)項(xiàng),例如模塊化的夾具系統(tǒng)的最后配置,工件的形成。當(dāng)夾具配置完成后,下一階段是加工推理的模擬檢測(cè)。如圖 9(a)和圖 9(b)項(xiàng)所示,夾具系統(tǒng)的構(gòu)建安裝在一臺(tái)數(shù)控機(jī)床并且模擬了刀具路徑執(zhí)行情況。Ⅶ.結(jié)論對(duì)于組合夾具的設(shè)計(jì)制造,我們已經(jīng)提出并制定了桌面虛擬現(xiàn)實(shí)的環(huán)境 。提供了該建議的系統(tǒng)結(jié)構(gòu)和虛擬現(xiàn)實(shí)環(huán)境,即裝配設(shè)計(jì)環(huán)境和加工仿真環(huán)境的設(shè)計(jì)。通過(guò)分析組合夾具結(jié)構(gòu),層次結(jié)構(gòu)數(shù)據(jù)模塊,以及 XML 提出了基礎(chǔ)夾具元件。從而準(zhǔn)確在虛擬現(xiàn)實(shí)模型中操作,實(shí)現(xiàn)組合夾具設(shè)計(jì)和裝配。此外,還要總結(jié)夾具元件之間的裝配關(guān)系和描述在虛擬現(xiàn)實(shí)系統(tǒng)中的裝配操作過(guò)程的。加工制造業(yè)的模擬檢查中,使用該方法。最后一個(gè)案例研究的提出,用來(lái)說(shuō)明我們的集成系統(tǒng)。參考文獻(xiàn)【1 】 候江亮,特拉皮猶太委員會(huì), “計(jì)算機(jī)輔助夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)” ,詮釋。39(16) ,2001 年,第 3703 – 3725 頁(yè)?!? 】 A.Senthi l 庫(kù)馬爾,J.Y.H.Fuh,T.S.Kow, “一個(gè)自動(dòng)化的設(shè)計(jì)和對(duì)無(wú)干擾的組合夾具設(shè)計(jì)” ,計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì) 32(2000)第583-596 頁(yè)?!? 】 JRDai,AYCNee,JY H FUH 和 A Senthil Kumar,“模塊化設(shè)計(jì)和組裝夾具的自動(dòng)化方法” ,代理機(jī)械工程師,1997 年第 211卷,第 509 – 521 頁(yè)?!? 】 Burdea GC,Coiffet P,虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)。威利,新澤西州,2003?!? 】 Kan H.Y, Duffy V.G, “互聯(lián)網(wǎng)的虛擬現(xiàn)實(shí)協(xié)同產(chǎn)品設(shè)計(jì)的效益” ,“在工業(yè)計(jì)算機(jī)。v 45,n2,2001 年 6 月, 第 197-213 頁(yè)?!? 】 Jayaram Sankar,, 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