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基于UG/OPEN的虚拟装配系统开发及应用研究

作　者: 周卿
导　师: 赵韩
学　校: 合肥工业大学
专　业: 机械电子工程
关键词: 虚拟装配系统装配工艺系统装配顺序规划装配仿真装配干涉检查
分类号: TP391.7
类　型: 硕士论文
年　份: 2009年
下　载: 216次
引　用: 2次
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内容摘要

参数化设计是机械设计的一个重要组成部分,参数化设计过程是从功能分析到创建参数化模型的整个过程。通过参数化设计,设计人员不需画图,只需修改参数,就可得到各种不同规格图纸,避免同一类零件的重复建模,三维的参数化设计可以直接生成满足数控加工要求的三维模型,也可以转化为二维工程图。参数化设计可以使设计工程师从繁琐的、大量重复的建模造型中解放出来,把更多的时间和精力投入到三维模型基础上的装配、数控加工、干涉检查、有限元分析、运动仿真等方面的研究工作上。基于装配的参数化CAD技术是产品生命周期中的一个重要技术环节,是实施并行工程的一个支撑技术之一。目前CAD技术不断朝着面向产品生命周期全过程的方向迅速发展,在设计阶段就考虑产品的可装配性、可制造性、可检测性等方面,使将来在生产中可能出现的问题尽量减少,以便缩短设计周期、提高效率,提高企业产品竞争力,这是产品设计中必须考虑的问题。本文正是在此背景下设计开发了虚拟装配系统。装配设计是产品设计的一个重要环节,对产品的成本、质量和上市周期有重大影响。虚拟装配技术在设计阶段早期就全面的考虑产品的可装配性、装配时间和装配成本、装配顺序和路径等相关问题,从而缩短了产品的开发周期,提高企业的经济效益。本文在三维软件UG的基础之上,对虚拟装配的体系结构、实现方法和关键技术进行了深入的研究,主要的研究工作概括如下:(1)采用Visual C++6.0进行界面设计和参数计算、ADO技术进行数据库操作、UG/OPEN API进行实体建模,实现界面的可视化设计与参数传递相结合的方式来最终实现模型的参数化设计,并在此基础之上建立了装配工艺系统的初步结构。(2)分析了产品装配模型的信息内容,用虚拟装配模型来保存完整的产品装配信息,建立了一个合理的虚拟装配系统总体布局,并指出了各组成部分的相互关系。(3)建立了虚拟环境下物体基于运动自由度的三维空间受约束运动的实现方法。提出了一种较为实用的面向拆卸的装配顺序规划算法,极大地减少了算法的时间复杂度。

全文目录

摘要  5-6
Abstract  6-8
致谢  8-15
第一章绪论  15-22
  1.1 研究背景  15-16
  1.2 虚拟装配概述  16-20
    1.2.1 虚拟装配的特点  16-17
    1.2.2 虚拟装配技术的发展状况  17-18
    1.2.3 虚拟装配技术的应用  18-19
    1.2.4 已有研究贡献的不足  19-20
  1.3 课题来源及研究内容  20-21
    1.3.1 课题来源  20
    1.3.2 研究内容  20-21
  1.4 文章结构安排  21-22
第二章系统功能模块的实现  22-35
  2.1 UG二次开发模块  22-27
    2.1.1 UG/OPEN API  23-24
    2.1.2 UG/OPEN MenuScript菜单技术  24-25
    2.1.3 UG/OPEN UIStyler对话框技术  25-27
  2.2 功能嵌入模块的实现  27-32
    2.2.1 菜单栏的定制  27-30
    2.2.2 菜单激活方式的选择  30-32
      2.2.2.1 菜单注册函数  30-31
      2.2.2.2 "菜单激发应用"方式  31
      2.2.2.3 "菜单激发对话框"方式  31-32
      2.2.2.4 两种菜单激发方式的比较与选择  32
  2.3 数据工具的选择  32-34
    2.3.1 Access、Oracle与SQL Server  32-33
    2.3.2 三种数据库的比较与选择  33
    2.3.3 SQL Server简介  33-34
  2.4 本章小结  34-35
第三章虚拟装配系统总体设计  35-41
  3.1 装配术语和装配空间  35-37
    3.1.1 装配术语  35-36
    3.1.2 装配空间  36-37
  3.2 装配树结构  37-38
  3.3 虚拟装配系统的设计目标  38-39
  3.4 虚拟装配系统的构成  39-40
  3.5 本章小结  40-41
第四章基于特征的参数化设计  41-53
  4.1 参数化设计基本理论  41-43
    4.1.1 参数化设计概述  41
    4.1.2 约束  41-42
    4.1.3 参数化设计的方法  42-43
  4.2 特征技术  43-45
    4.2.1 特征定义  43
    4.2.2 特征的分类及表示  43-44
    4.2.3 特征关系与特征属性  44-45
  4.3 基于特征的建模技术  45-46
  4.4 基于特征的参数化设计  46-47
    4.4.1 基于特征的参数化建模思想  46
    4.4.2 基干特征的参数化建模过程  46-47
  4.5 实例研究  47-52
  4.6 本章小结  52-53
第五章装配路径规划  53-66
  5.1 装配路径规划及模型定义  53-58
    5.1.1 装配信息模型  53-54
    5.1.2 装配路径规划  54-56
    5.1.3 装配模型的定义  56-58
  5.2 装配干涉分析  58-60
    5.2.1 静态干涉分析  58
    5.2.2 动态干涉分析  58-59
    5.2.3 干涉的分类  59-60
    5.2.4 UG中装配干涉  60
  5.3 装配仿真  60-62
  5.4 装配工艺信息  62-65
  5.5 本章小结  65-66
第六章虚拟装配系统的实例研究  66-78
  6.1 创建对话框文件  66-68
  6.2 创建应用程序框架  68-69
  6.3 获取装配模型装配树结构  69-70
  6.4 装配路径规划的实现  70-75
  6.5 装配路径序列规划  75-76
  6.6 工程图的实现  76-77
  6.7 本章小结  77-78
第七章总结与展望  78-80
  7.1 工作总结  78
  7.2 本文创新点  78-79
  7.3 展望  79-80
参考文献  80-82
攻读硕士学位期间发表的论文  82

基于UG/OPEN的虚拟装配系统开发及应用研究

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