基于虚拟现实技术的数控车床床头箱的设计与仿真.doc

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1、基于虚拟现实技术的数控车床床头箱的设计与仿真摘要：本设计基于虚拟现实技术，采用VRML软件平台，对数控车床床头箱进行仿真与交互。床头箱通过液压油缸驱动，由活塞杆推动拨叉使双联齿轮块滑移，实现了2级变速。虚拟过程利用AutoCAD建立静态模型，再用3DMAX输出成VRML文件，运用所学习的VRML编程知识对床头箱内齿轮和轴的静态模型进行运动仿真和人机交互。同时，本文对床头箱各零件的选型和校核做了详细的阐述，并且对VRML语言的常用节点也有相关的介绍。关键词:虚拟现实技术 VRML 床头箱 Based on virtual reality technology CNC lathe bedside

2、box design and simulationAbstract:Based on the design of virtual reality technology ,Using VRML platform ,CNC lathe right bedside box for interactive simulation,Bedside box driven by hydraulic cylinder ，plectrum by promoting the piston rod so that the two pieces of gear slip and realized the two var

3、iable. Virtual process using AutoCAD to establish static model, and then three DMAX output into VRML file, use study of VRML programming knowledge to bedside box gears and shafts static model simulation and HCI .Meanwhile, the paper box on the bedside parts selection and check of a detailed, VRML an

4、d the common node has a similar briefing.Keywords:Virtual Reality Rechnology VRML Bedside box 26目 录1 引言31.1 课题背景41.1.1 数控车床41.1.2 虚拟现实技术41.2 课题目的52 床头箱的设计过程及结果验算52.1 传动方案的拟定52.1.1 已知参数62.1.2 传动比的分配62.2 传动零件的设计计算62.2.1 传动装置的运动及动力参数计算62.2.2 带轮的设计计算72.2.3 齿轮的设计计算82.2.4 轴的设计计算133 床头箱静态建模133.1 各零件的静态建模14

5、3.1.1 输入轴的模型建立143.1.2 中间轴的模型建立143.1.3 车床主轴的模型建立153.2 零件空间相对位置的确定164 VRML语言164.1 VRML简介174.2 VRML的几个典型应用174.3 VRML文件的构成184.3.1 什么是节点184.3.2 文件头184.3.3 几个常用节点介绍185 利用VRML语言进行动态仿真215.1 编程实现各轴的旋转215.2 床头箱实现2级变速运动虚拟交互241 引言虚拟现实技术是利用计算机生成一个逼真的三维虚拟环境，并通过使用传感设备与之相互作用的新技术。它与传统的模拟技术完全不同，是将模拟环境、视景系统和仿真系统合三为一，并

6、利用头盔显示器、图形眼镜、数据服、立体声耳机、数据手套及脚踏板等传感装置,把操作者与计算机生成的三维虚拟环境连结在一起。操作者通过传感器装置与虚拟环境交互作用，可获得视觉、听觉、触觉等多种感知，并按照自己的意愿去改变“不如意”的虚拟环境。例如，计算机虚拟的环境是一座楼房，内有各种设备、物品，操作者会如同身临其境一样，可以通过各种传感装置在屋内行走查看、开门关门、搬动物品；对房屋设计上的不满意之处，还可随意改动。显然，利用这种虚拟现实技术进行建筑、机械、兵器等设计修改，实施技术操作训练和军事演习活动要容易得多，也便宜得多。虚拟现实世界，最重要的特点就是“逼真”感与“交互”性。参与者置身于虚拟世界

7、中，环境、人像都犹如在真实环境中，其中的各种物体及现象都在相互作用着。环境中的物体和特性，按照自然规律发展和变化，而人在其中有视觉、听觉、触觉、运动觉、味觉和嗅觉等感觉。虚拟现实技术可以创造形形色色的、神话般的人造现实环境，其形象逼真，令人有身临其境的感觉，并且与虚拟的环境可进行交互作用，达到以假乱真的程度。 1.1 课题背景1.1.1 数控车床数控车床是机电一体化的典型产品，是新一代生产技术（如柔性制造系统（FMS）、计算机集成制造系统（CIMS）等的技术基础，另外也是机、电、液、气、光高度一体化的产品。要实现对机床的控制，需要用集合信息描述刀具和工件间的相对运动以及用工艺信息来描述机床加工

8、必须具备的一些工艺参数。例如：进给速度、主轴转速、主轴正反转、换刀、冷却液的开/关等。这些信息按一定的格式形成加工文件存放在信息载体上，然后由机床的数控系统读入，同多对其译码，从而使机床动作和加工零件。1.1.2 虚拟现实技术科学技术高速发达的今天，人类面临着越来越多前所未有又不许解决和突破的问题，例如，载人航天、核实验、新武器研制、自然灾害预报、医疗手术的模拟与训练以及多兵种军事联合训练与演习等。其中有些问题，要投入巨大的人、物力、财力，消耗过长的时间；有些甚至要冒着人员伤亡的风险；有些采用传统的方法干脆完全不可为。虚拟现实技术的产生和发展，为解决和处理这些问题提供了新的方法和途径。军事上，

9、虚拟现实将在武器系统性能评价、武器操纵训练及指挥大规模军事演习三方面发挥重大作用。如美国国防部制定了战争综合演示厅计划、防务仿真交互网络计划、综合战役桥计划，建立了虚拟座舱等应用环境，并在核武器试验及许多局部战争中应用了虚拟现实技术。在教育与娱乐领域，虚拟现实技术可以使学生游览海底、遨游太空、观摩历史城堡，甚至深入原子内部观察电子的运动轨迹，而更形象地获取知识，激发学习兴趣和创造型思维。虚拟现实技术的“沉浸感”在娱乐业有着极其广泛的应用，它可将三维逼真视景、游戏杆、油门、刹车等集成应用，给用户很强的感官刺激。在作业和技术培训中，对于那些高难度和危险环境下的科目，如医疗手术训练、宇航员、飞行员、

10、驾驶员训练以及有毒或有害环境操作等，采用虚拟现实技术达到训练、研究的目的。美国的NASA和欧洲空间局ESA曾成功地将VR技术应用于航天运载器的空间活动、空间站的操作和对哈勃太空望远镜维修方面的地面训练。在科学计算上，应用虚拟现实技术实现数据的可视化。如各种结构模型、大坝应力计算的结果、地震石油勘探数据处理等，均十分需要三维（甚至多维）图形可视化的显示和交互浏览，虚拟现实技术为科学研究、探索微观形态等提供了形象直观的工具。近年来，虚拟现实技术又有了很大的发展，研制出了各种新的交互设备，譬如双手输入技术，三维力反馈设备等；出现了所谓增强现实（Augmented Reality）技术，它是将真实环境

11、和虚拟现实的景象结合起来的一种技术，既可减少生成复杂环境的开销，又便于对实际物体的操作；开展了分布式虚拟现实环境的构建，在因特网（在高速Internet）环境下，充分利用各地资源的优势，协同开发虚拟现实的应用，如美国大型军用交互仿真系统NPSNet等。虚拟现实作为技术发展的驱动力之一，正在成为人们的研究热点。虚拟现实技术经过20多年的研究探索，于20世纪80年代末走出实验室，开始进入实用化阶段。目前已在娱乐、医疗、工程和建筑、教育和培训、军事模拟、科学和金融可视化等方面获得了应用，并取得了显著的综合效益。在21世纪，人类将进入虚拟现实的崭新技术时代。1.2 课题目的本设计的目的分为两方面，一是

12、通过对数控车床床头箱的设计，进一步巩固机械设计的基础理论和相关专业知识，锻炼独立工作能力和创新精神，研究方案的制定、论证、分析比较的能力，以及设计、手工绘图能力；二是了解虚拟现实技术，基本掌握VRML语言，并能独立编写简单的VRML程序，实现对床头箱的仿真。2 床头箱的设计过程及结果验算2.1 传动方案的拟定这次床头箱设计参考的是CK6140数控车床，CK6140数控车床主传动系统采用分离传动，变速箱实现9级变速，床头箱实现2级变速。数控机床的主轴变速不通过机械机构，仅利用数控系统就能很方便地实现无级调速。但是，为了使机床主轴同时满足既具大扭矩，又能实现高转速的要求，数控机床的主传动必须采用机

13、械变速机构，机械变速机构使机床主轴能实现分段无级调速。在机械变速机构的低速档时，机床能实现大扭矩切削；在机械变速机构的高速档时，机床能实现高速切削。床头箱中的变速机构是利用箱顶的油缸通过带齿条的活塞杆，推动齿轮和拨叉，操纵双联齿轮块的滑移，实现变速。床头箱的皮带轮内侧装有电磁制动器，实现快速高效的制动。图2.1变速箱示意图2.1.1 已知参数主轴转速采用18级变速，301600转/分，主电机功率为7.5千瓦，转速为1440转/分，CK6140车床传动系统图。2.1.2 传动比的分配根据已知的传动系统图，可以知道床头箱实现的是2级变速，因为变速箱的各级传动已知，可得床头箱的低速和高速传动比分别为

14、7和 1。根据普通车床的转速图、技术参数所遵循的原则，输入轴和中间轴的传动比为。则可计算得低速，高速2.2 传动零件的设计计算2.2.1 传动装置的运动及动力参数计算输入轴最低转速为转/分 1 各轴的转速计算： 2 各轴的输入功率计算：3 各轴的输入转矩：2.2.2 带轮的设计计算1 确定计算功率每天工作8小时，工况系数，故2 选取普通V带型号 初步选用A型带3 选取带轮基准直径由表19-2，取，并取由表中的标准值得4 验算带速v 因故合适5 确定带轮的中心距和带的基准长度 即初选中心距计算带长：选取基准带长度：6 验算小带轮包角7 确定带的根数查表 得 得取Z=38 确定初拉力9确定压轴力查

15、手册得 带轮使用 =215mm 轮厚105mm2.2.3 齿轮的设计计算输入轴与中间轴间的齿轮设计计算：传动比 中振 工作9年 每天8小时输入功率P=KW 转速n=200r/min 转距T=1 选择齿轮的材料，热处理方式及计算许用应力中速中振，选用软齿面且小齿轮的硬度比大齿轮大3050HBS小齿轮：45#钢 调质处理 硬度217255HBS大齿轮：45#钢 正火处理 硬度169217HBS2 确定许用应力1） 2） 3）计算许用应力取 由于软齿面闭式传动，其主要失效是齿面点蚀，应按齿面接触疲劳强度进行校核3 初步确定基本参数和主要尺寸初步估计速度初选 K=1.4 取取标准值则中心距圆整取168

16、mm所以验算带速计算齿宽：大齿轮： 小齿轮：4 验算轮齿弯曲疲劳强度 查标准表和图 中间轴与主轴间的齿轮设计计算：传动比 i=3.8 中振 工作9年 每天8小时输入功率P=6.112KW 转速n=108.8r/min 转距T=376.37N*m1 选择齿轮的材料，热处理方式及计算许用应力中速中振，选用软齿面且小齿轮的硬度比大齿轮大3050HBS小齿轮：45#钢 调质处理 硬度217255HBS大齿轮：45#钢 正火处理 硬度169217HBS2 确定许用应力1） 2） 3）计算许用应力取 由于软齿面闭式传动，其主要失效是齿面点蚀，应按齿面接触疲劳强度进行校核3 初步确定基本参数和主要尺寸初选

17、K=1.4 取取标准值则中心距圆整取192mm所以验算带速计算齿宽：大齿轮： 小齿轮：4 验算轮齿弯曲疲劳强度 查标准表和图 2.2.4 轴的设计计算输入轴的直径输入轴有一键槽 接大带轮取标准值不承受轴向力，故可以选用两对深沟球轴承7207C 主要参数：d=45mm D=85mmB=17mm d=35 D=80 B=15中间轴的直径 故取标准值轴端安装轴承 ，因为此轴上的径向力比较的故 选用两对圆锥滚子轴承7309C 主要参数：d=40 D=80mm B=25mm d=35 D=80mm B=25mm 主轴的直径 主轴一共采用三个支撑，均采用C级滚动轴承，中间支撑为双列向心球面球轴承。两个双列

18、内锥孔圆柱滚子轴，外径分别为105mm 和 150mm两个推力轴承，承受轴向力，外径分别为80mm和85mm双列向心球面球轴承d=90 D=180mm b=35mm3 床头箱静态建模3.1 各零件的静态建模本次设计可以采用的建模软件有很多，如AutoCAD，UG，ProE等等，作者使用的是AutoCAD，然后用把CAD文件导入3DMAX，再导出为VRML格式。3.1.1 输入轴的模型建立图3.2图3.1 3.1.2 中间轴的模型建立图3.3图3.43.1.3 车床主轴的模型建立图3.6图3.53.2 零件空间相对位置的确定 图3.74 VRML语言4.1 VRML简介“虚拟现实造型语言”（vi

19、rtual reality modeling language,缩写为VRML）是一种描述交互式三维世界和对象的文件格式。也就是说，VRML允许你去描述三维对象并把它们组合到你所构想的虚拟场景和世界中。你能用VRML来建立仿真系统，系统中可以包括动画、具有动力学特性的物体以及实时多拥护参与等等。你所建立的寻觅场景能通过服务器在万维网（World Wide Web）上发布。这样，全世界的万维网用户，不论离你多么遥远，都能在计算机屏幕上看到你的作品，并能交互式地在你设计的虚拟世界中浏览。VRML标准由VRML结构组（VRML Architecture Group，缩写VAG）制定，这是一个咨询委员

20、会，目前它正在不断完善这一标准。4.2 VRML的几个典型应用VRML的应用和我们现实的三维世界一样多种多样、五彩缤纷。下面是几种典型的应用：1.星期天，一个三口之家想到北京工人体育场去观看足球劲旅国安队怎样挑战来访的某一欧洲队。票价范围在60-180元，问题是票价与观看效果一定是成正比的吗？利用VRML技术，你可以在售票处或家里的计算机上输入坐位号，并看一看从这个位置看到的模拟比赛。这时，你就能决定你买到的票是否是物有所值了。2.一个意大利教堂的壁画遭到长期的破坏，但是有足够的信息保存下来，可以利用这些数据来重建这个教堂的原貌。用结构造型造出整个建筑，用图象扫描技术重建那些壁画，这个教堂就被

21、一个VRML文件完整描述下来。通过计算机学习历史和艺术，能置身其中，在教堂的长廊里漫步，欣赏顶上的壁画，观察不同时刻透过窗棂射到画上的光所产生的不同效果。另外，对壁画进行介绍的导游声音和每幅壁画引出的超连接提供了更多的相关信息。 3.两辆高速行驶的汽车撞到了一起，急刹车的车辙印横过公路，被撞断的树枝躺在一边，路边的泥土有被冲击和车轮轧过的痕迹，面对以上现场，这起事故是怎么发生的？谁应该负主要责任呢？路况、记录下的车速、撞击点等数据反馈到了交通部总部的交通事故仿真系统，看结果支持哪一方的证词，分析人员能重建整个事故经过并从屏幕上看到它。4.一个珠宝设计者正为一位外地客户工作，这位客户希望能保证最

22、终的成品和她开始时想象一致。设计者不是送设计的草图去让客户过目，而是按自己的设计思想用VRML写作工具做一个项链的造型，通过万维网传给可户。虽然这位客户不能亲手抚摸这件逼真的作品，但她能从各个角度仔细观察它，检查它的外型并决定宝石突出的程度。这样，在真正投入对昂贵的宝石进行加工之前，各种可能的修改方案都可以提前做出。VRML的应用范围很广，从严肃的自然学科应用（医学成像、分子模型机械设计与制造等方面）、吸引人的娱乐业（游戏、各种广告制作、虚拟主题公园等等）到现实的日常生活（选择并在卧室摆放家具的模拟、周末交游的计划等等）。VRML不像C、Java这样的编程语言，也不像HTML（hypertex

23、t markup language）这样的标记语言，它是一种造型语言，这表明你你可以用它来描述三维场景。它比HTML复杂得多，但比编程语言要简单。4.3 VRML文件的构成4.3.1 什么是节点节点是VRML文件的基本组成元素。一部分节点表示一些对象，如圆柱（cylinder）、圆锥（cone）、长方体（box）、聚光灯（spotlight）等等；另一部分节点可以把相关节点放在一起举个例子，外形（shape）节点包含一个几何节点包含一个几何节点和一个外观节点，而这两种节点又能包含其它节点。除了产生视觉效果的节点外，VRML还定义了一些提供特殊功能的节点，如超链接（它能把定义在别的VRML文件中

24、的对象引用到自己的场景文件中）、碰撞检测等。每个节点都有域（field），它存储着本节点的各种值。 在VRML文件中，你能建立包含别的对象的对象。4.3.2 文件头 每个支持VRML2.0规范的文件都以下面一句头：#VRML V2.0 utf8 这里utf8指本文件采用ISO的UTF-8编码标准。4.3.3 几个常用节点介绍1外形节点:接下来，你将把物体（圆柱）加入到文件中。在建立一个圆柱之前，你必须先建一个外形节点，它是几何对象最基本的组节点。每个几何节点都被包含在外形节点中，外形节点为描述物体的外观留有专门的“插槽”，你可以往“插槽”上增加诸如颜色、材质和纹理等的外观节点。#VRML V2

25、.0 utf8 Shapeappearance Appearance material Material Geometry NULL2.几何节点：VRML提供了球体、圆柱体、长方体和圆锥体等简单几何节点，也为构造复杂几何造型提供了索引面集（IndexedFaceSet）节点。下面建立一个取缺省值的圆柱体的VRML文件描述：#VRML V2.0 utf8 Shapeappearance Appearance material Material Geometry Cylinder注意：在文件格式中，被讨论的对象将用黑体字表示。每个节点都包含一组定义节点自身属性的域。节点的域名以及它的取值类型都是规

26、范中定义好了的，节点的各个域可以按任何顺序排列。当你建立一个节点时，它包含的所有域也自动建立起来并被赋予缺省值。前面例子中由于没有为圆柱的域指定任何值，所以取的是缺省值半径为1、高为2，并且所有的面都可见，缺省的位置是在计算机屏幕的中央，材质也取的是缺省值。注意：在上面的例子中，如果你不指定材质节点，那么物体将是黑的，你看不见它，而上例中包含了一个空的材质节点，物体的颜色就是材质的缺省颜色（灰白）。你也可以为节点指定新的域值。例如，你想让这个圆柱看起来像个大杯子的话，可以这样给它赋值半径为3、高为6，并且顶面不显示出来。#VRML V2.0 utf8 Shapeappearance Appea

27、rance material Material Geometry Cylinder radius 3 height 6 side TRUE top FALSE bottom TRUE图4.1用浏览器看到个这个圆柱如图所示。注意：在VRML文件中，节点名以大写字母开头，域名用小写字母开头，节点的域用一对大括号括里起来。3.外观节点：除几何造型外，物体还有一些表面属性，例如颜色、表面光滑度、光泽等等。通常用来赋予物体表面属性的节点有材质节点和纹理节点，后者包括图片纹理（ImageTexture）、影像纹理（MovieTexture）等。这里是一个材质节点的例子，它指定一种紫色光泽材质。Materi

28、al diffuseColor 0.5 0 0.5 shininess 0.5为简单起见，例子中的一些域被省略掉了。diffuseColor域包含三个值颜色的红、绿、蓝分量。通常把它们称为“RGB”，值（0，0，0，）是黑颜色（就是没有任何色彩）；值（1，1，1）是白颜色；值（5，0，0.5）指定50%的红颜色，没有绿色，再加大50%的蓝颜色，最后结果是紫色。Shininess域取一个0.0-1.0的值。小的值才物体表面产生柔和的散射效果，大的值产生集中的强对比的高光效果。材质节点还可以让你指定别的一些属性，如物体的透明度、物体高光的反射量以及像太阳、灯泡这些物体的自发光强度。现在，紫色圆柱完

29、成了，下列例子中列出了这个简单VRML文件的清单。#VRML V2.0 utf8 Shapeappearance Appearance material Material diffuseColor 0.5 0 0.5 shininess 0.5 Geometry Cylinder radius 3 height 6 side TRUE top FALSE bottom TRUE这个例子说明了怎样在VRML文件中使用节点，特别是材质节点被用作了外观节点材质域的域值，同时，外观节点又是外形节点外观域的域值。图4.2紫色圆柱的场景框图4场景结构图：画出场景图通常是很有帮助的，特别是在开始设计场景中节

30、点关系的时候。上图是紫色圆柱场景的框图，图中圆圈表示组节点以外的节点（它们不包含别的节点作为节点，这要和节点作为域值区别开）。场景框图模仿VRML文件的结构，子节点都放在父节点的右侧。同一父节点的子节点，如例子中的外观节点（Appearance）和圆柱节点（Cylinder），就以垂直顺序向下排列。5 利用VRML语言进行动态仿真5.1 编程实现各轴的旋转 本课题主要使用了如下几个节点来实现基于虚拟现实技术的床头箱各部件及整体的运动的仿真： WorldInfo、Shape、Appearance、Cylinder、IndexFaceSet、Group、Transform、TimeSensor、O

31、rientationInterpolater、Anchor、Viewpoint。实现运动的核心节点是TimeSensor和OrientationInterpolaterTimeSensorcycleIntervalenabledloopstsrtTimestopTime说明：cycleInterval：每个周期的长度，以秒为单位，取值大于0；Enabled：若为TRUE，当条件成立时产生时间相关事件；若为FALSE，在任何条件下都不会产生时间相关事件；Loop：表明时间传感器是无限循环，还是在一个周期后被终止；stsrtTime：开始产生事件的时间；stopTime：终止产生事件的时间，其值若

32、小于等于起始时间，则被忽略。随着时间的推移，TimeSensor节点产生事件。它能被用来生成动画（通常与插值器一起），能在一个指定时间引发一个动作或者以固定时间间隔产生事件。OrientationInterpolater key keyValue 说明：key：指定一个浮点时刻的关键值列表，所给出的关键值列表必须是依次递增列出的；keyValue：给出一个关键位置的空间旋转坐标列表，其中的坐标点和前面的key域值中所给出的关键时刻列表中的关键时刻点相对应，其中每一行有4个值，前3个值是设置旋转轴，第4个值表示旋转坐标，可以为正也可以为负，用弧度值表示，正值表示正转，负值表示反转。实现运动的程序

33、：DEF Clock1 TimeSensor cycleInterval 1.0 loop TRUEDEF R1 OrientationInterpolator key 0.00, 0.50, 1.00,keyValue 0 0 0 0 , 1 0 0 0.785, 1 0 0 1.57 使用Anchor节点添加链接按钮，实现各文件间的切换。图5.1Anchor urlright1.wrlchildren Transform translation 8 -14 0 rotation 1 0 0 1.57 children Shape appearance Appearance material

34、 Material diffuseColor 1 1 1textureImageTexture url11disu.jpggeometry Cylinder radius 2 height 0 5.2 床头箱实现2级变速运动虚拟交互 最后的仿真界面如图图5.2仿真界面程序流程图如下：使用Viewpoint节点, 设置视角坐标使用Transform节点，定义各IndexedFaceSet形状颜色并设置空间位置1使用TimeSensor节点，指定循环周期使用OrientationInterpolator节点，实现各物体连续旋转运动和转速使用三个Anchor节点，定义Cylinder并贴图Ancho

35、r节点分别链接到三个文件，实现物体的平移运动使用Sound声音节点，仿真物体运动时的声音图5.3结 论 VRML是一种描述性语言.通过对物体节点的描述，建模者可以直接用VRML语言建立3D模型。对少具有动画和装配功能的复杂模型。必须考虑数据容量和重复性设置。对于一个复杂的场景。可以分别把每个制造单元放在不同的VRML文件里。通过文件的引用(在文件中加入Inline节点)来连接各个部分。建模者还需预先考虑到VRML世界的运动和执行的动作，并在文件中作出相应的日标物体归类。归类用于设定3维物体的之间的相互联系。如果你生成一辆汽车.你必须确保将所有属于汽车的物体归到一类。否则，有可能汽车的挡风玻璃己

36、经在向前飞驰。而汽车的其它的部件却落在后而.建模者必须避免这种物体的发生。将一个物体的化身(用户在赛博空间中代表)作出动画效果则容易很多。如果你的归类正确合适。就容易缩小生成动画效果之尺寸。 VRML2. 0是单纯的文木编辑语言，不提供可视化编写环境，虚拟模型的建立完全依赖坐标的定位、旋转和放缩，具有一定的难度。动态虚拟场景的建立以及最后建立的三维监控系统需要三维模型与仿真数据动态交互，VRML不提供数学运算，需要借助少其他语言实现，在VRML2. 0标准中没有具体规定编程语言，用户可以根据情况，灵活地选VrmIScrip;JavaScript或Java、多种语言的混合运用也是关键技术。VRM

37、L的出现推进了虚拟现实的应用。作为国内、外虚拟现实技术新的研究点，因其具备文件长度小、节点功能丰富、适于网络三维信急动态交互等优点。通过与JavaS cript和Java相结合可实现用户与虚拟环境的交互。目前，VRML在城市仿真、商业宣传广告、文物保护、军事训练和教育娱乐等诸多领域得到开发和使用。随着VRML用于虚拟现实，相关技术也在进一步完善。VRML与各种技术的融合将会有力地拓展VRML的应用领域。参考文献1 陈洁，曾顺鹏，刘垂玖.基于AutoCAD与3DSMAX的机械产品虚拟设计.农机化研究.2006年，121042 马敏春.数控机床主结构设计技术及结构修改技术的研究.北京工业大学.硕士

38、学位论文.2000年，05-193 韩佳颖.基于网络的虚拟装配系统.大连海事大学.硕士学位论文.2004年，04-124 徐哲.数控车削加工切削控制仿真研究.大连铁道学院.硕士学位论文.2003年，06-145 尹鹏.基于Java3D和VRML的网络三维实现.山东科技大学，工程硕士学位论文2005年9月，P2086 李永立.VRML环境下基于语义的产品装配设计技术研究，浙江大学，硕士学位论文，2002年，10-147 祝恒云，严潮红，梁春，侯世俊，李靖谊.基于虚拟现实的自动加工过程试验仿真系统的平台设计.南京航空航天大学.机械设计与制造.2004年，55-038 刘美菊，李志，韩凤燕.基于VR

39、ML和3DSMAX的虚拟现实系统构建.沈阳理工大学学报.2006年， 53-039 易擂.基于Web的交互式虚拟装配平台关键技术的研究与实现.南京航空航天大学.硕士学位论文.2006年，11-2310 徐玉姝.数控机床床头箱故障诊断的研究及应用.大连理工大学.硕士学位论文.2005年，07-1111 Klaus-Peter Beier. Web-Based Virtual Reality in Design and Manufacturing Applications. University of Michigan Virtual Reality Laboratory12 Beier, K.-

40、P., Virtual Reality in Design and Manufacturing, Proceedings Convergence 94, SAE (Society of Automotive Engineers), pp. 241-247, October 1994.13 Carson, G.S., Puk, R.F., Carey, R., Developing the VRML 97 International Standard, IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 19, No. 2, pp. 52-58, Marc

41、h/April 1999.14 Hartman, J., Wernecke, J., The VRML 2.0 Handbook - Building Moving Worlds on the Web, Addison-Wesley, 1996.15 Nadeau, D.R., Building Virtual Worlds with VRML, IEEE Computer Graphics and Applications, Vol. 19, No. 2, pp. 18-29, March/April 1999.谢 辞本设计课题是在导师魏智老师和邱瑛老师的细心指导和亲切关怀下完成的。他们渊博

42、的知识、敏捷的思维、严谨的治学态度、勤恳而务实的敬业精神、勇于开拓、不断进取、精益求精的科研精神、高尚的思想品德修养、真挚而平易近人的胸怀，不禁使作者深深地折服，而且在相处的日子里倍受启迪和教育。在此，首先向魏智老师和邱瑛老师表示衷心的感谢，并致以崇高的敬意！真诚感谢高铁红、富大伟等老师的教导和关怀，感谢他们在作者设计的过程中给予的热心的帮助和指导。感谢同室好友对我的帮助，感谢同班全体同学在工作、学习和生活中给予作者的热情帮助和支持！二十年的求学生涯，得到了很多恩师和同学的热切关心和无私帮助作者得以顺利完成学业，与他们的关怀和帮助是分不开的，在此向他们表示深深的谢意！另外，感谢我的父母亲人，他们给我爱并教会我如何爱人。感谢我的朋友们，他们给我支持和温暖。在此向他们表示深深的谢意与衷心的祝福！最后，向所有关心和帮助过作者的人们表示衷心的感谢！