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电气产品实体造型及虚拟装配技术的研究

作　者: 张立杰
导　师: 陈堂功
学　校: 河北工业大学
专　业: 电气工程
关键词: 三维实体造型 ObjectARX 自定义实体 虚拟装配 干涉检测
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
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内容摘要


图纸是工程师的语言。进入20世纪60年代人们开始借助CAD软件来绘制图形。早期的CAD软件是用二维的简单图块代替实际复杂电气零件从而提高制图的速度。但是二维设计不能够直观的表现产品的结构,更不能对设备进行装配、优化设计、干涉检查、温度场的数值模拟、运动分析等高级计算机辅助设计工作,这就需要创建零部件的三维实体模型并进行虚拟装配。装配的实施对象及操作过程要与生产实际情况高度吻合,达到生动直观地反映产品装配的真实过程,使仿真结果具有高可信度。本课题以AutoCAD作为开发平台,利用ObjectARX 2002作为二次开发工具,采用Visual C++6.0面向对象高级开发语言,利用自定义实体类建立电气产品的三维零件模型,并开发了虚拟装配系统。三维实体造型绘制出来的零件相当于AutoCAD内部的实体,可以将产品零件的属性数据与几何表达深度结合,形成一个完全统一、简洁、性能优异的有机体。通过参数化方法可以输入任意参数来设计不同尺寸及属性的零件。这对于电气工程设计中大量的重复劳动来说,大大的节省了设计师的时间。而且三维实体可以从不同的视觉角度观察零件,比较全面地反映实体的几何及物理特性。虚拟装配是利用三维实体造型仿真真实的零件装配过程,是CAD技术在工程设计中的典型应用。在零件虚拟装配过程中,装配类型分为两大类:共线约束和共面约束。用户需要选择配合的关系信息,通过获取参考零部件的向量等信息将目标零件进行旋转平移等操作,实现零件的自动装配。在装配的过程中要考虑由于三角型面片模型、零件的加工精度、材质等因素产生的公差问题,其中零件的公差等级以及材料属性都是从数据库中获得的。在装配过程中还要检测待装配零件是否与其它零件发生碰撞,若不发生干涉完成装配,否则停止运行。本文以直流电磁铁三维图的绘制及装配为例,利用自定义实体类获得零件参数并创建三维图形,展示了自动装配的步骤和方法,并达到了对装配零件进行干涉检测的目的。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-9
第一章 绪论  9-13
  1-1 选题背景  9-11
    1-1-1 三维实体造型  9-10
    1-1-2 虚拟装配技术  10-11
  1-2 研究的主要内容目的和意义  11-13
第二章 AutoCAD简介及其二次开发环境  13-22
  2-1 AutoCAD的发展概况  13-15
    2-1-1 AutoCAD发展简史  13-14
    2-1-2 AutoCAD的发展趋势  14-15
  2-2 AutoCAD的系统二次开发环境及工具介绍  15-21
    2-2-1 系统的开发环境  15
    2-2-2 AutoCAD的二次开发语言概述  15-16
    2-2-3 利用ObjectARX编写简单程序  16-19
    2-2-4 AutoCAD的数据库概述  19-20
    2-2-5 ObjectARX类库  20-21
  2-3 本章小结  21-22
第三章 电气产品实体造型技术  22-35
  3-1 参数化设计实体造型技术简介  22-24
    3-1-1 参数化设计技术  22
    3-1-2 实体造型技术  22-24
  3-2 AutoCAD实现参数化实体造型  24-34
    3-2-1 绘制实体过程  24-26
    3-2-2 生成菜单  26-28
    3-2-3 利用自定义实体绘制零件实体  28-32
    3-2-4 整个流程及涉及的程序  32-34
  3-3 本章小结  34-35
第四章 实体虚拟装配技术  35-51
  4-1 虚拟装配技术简介  35-36
    4-1-1 虚拟装配技术的含义  35
    4-1-2 虚拟装配的分类  35-36
  4-2 利用AutoCAD实现虚拟装配  36-45
    4-2-1 装配实体位置变换  36-38
    4-2-2 装配的约束类型  38-43
    4-2-3 零件的干涉检测及尺寸公差  43-45
  4-3 装配结果  45-50
  4-4 本章小结  50-51
第五章 结论与展望  51-53
  5-1 总结  51
  5-2 论文中的不足与展望  51-53
参考资料  53-55
致谢  55-56
攻读学位期间所取得的相关科研成果  56

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术 > 机器辅助设计（CAD）、辅助制图
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