五轴联动虚拟电火花成形加工机床设计与应用

　　2.4 装配模型数据结构

　　为了操纵装配模型中的部件运动，需建立一个与装配几何模型相一致的虚拟装配数据模型，用该数据模型把装配模型的相关信息加载到建立的数据模型中，实现位姿矩阵的变换运算、数据存储。本系统建立的虚拟装配数据模型的数据结构为：

　　在数据模型中，MC_Movement为运动节点，它承载了部件的动态特性。EDM_Component为部件节点，它承载了部件的静态特性，如部件的名称属性、在装配空间中的位置属性，与其它相邻部件的关系属性等。

3 虚拟机床驱动与加工模拟

　　3.1 运动部件的位姿

　　位姿是装配部件在参考坐标系的位置和姿态的统称。通常机床的运动包括直线移动、旋转运动，为了实现对机床运动部件的驱动，必须确定运动部件在装配空间的位姿。为了表示部件在装配空间的位置，需要用两个坐标系，即装配空间坐标系与部件本身坐标系。当部件在空间做运动时，可以描述为部件在装配空间内的移动和部件绕本身坐标系的转动。为此，装配模型要驱动部件，先要获取移动组件的标识与它的位姿矩阵，包括x、y、Z轴的i、j、k分量以及部件的本身坐标系在装配空间中X、y、Z分量，运动部件的位姿矩阵一般表示为：

　　3.2 运动矩阵变换

　　矩阵变换是实现各坐标轴移动和旋转的基础，其矩阵根据计算的直线位移量或旋转角度进行组合。利用变换矩阵对原位姿矩阵进行变换首先对变换的矩阵进行组合，部件的变换所需的参数用矩阵表示为：

　　通过以上变换得到新的位姿矩阵。新的位置矩阵得到后，在装配模型中更新部件的位姿矩阵，再利用定位函数使部件在装配模型空间中移动到新的位置。