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机电产品的虚拟装配系统研究与设计

作 者: 彭程
导 师: 熊伟
学 校: 大连海事大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 虚拟装配 模型转化 DIVISION MockUp 机电产品
分类号: TP391.72
类 型: 硕士论文
年 份: 2010年
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内容摘要


计算机技术已经是工业界发展的核心技术之一,其中虚拟现实技术在产品制造业的应用已经受到了一些学者的广泛的关注。现已有虚拟设计、虚拟制造和虚拟装配的研究方向的出现,并在产品制造业应用方面已经获得了一些成果。虚拟装配通过综合运用仿真、建模和虚拟现实等技术,用数字样机代替传统设计中的物理样机,对产品的设计开发到生产制造的全过程进行仿真,从而可以大大缩短产品开发周期、降低生产成本、优化产品设计、提高装配质量和效率、并起到培训示教的作用。本文在对虚拟装配过程的关键技术和实现方法进行详细研究的基础上,构建一个机电产品虚拟装配系统的基本框架,并完成系统软件的初步开发。本文对虚拟装配概念和现阶段国内外发展现状作了介绍,对虚拟装配的主要内容、基本流程、开发环境和关键技术作了详细的阐述,其中对虚拟装配模型的获取方法进行了详细的归纳与总结,从CAD软件与虚拟装配软件DIVISION MockUp之间的模型交换机制出发,解决了两者之间非标准格式的转换问题。以Division Mockup为虚拟装配平台,对机电产品模型进行装配工艺规划,并对其实现过程中的关键技术进行了研究,包括:虚拟装配模型的创建;装配顺序规划;装配路径规划;碰撞干涉检验;装配仿真动画的制作和工艺文档生成,其中生成的机电产品装配动画,可使操作人员更加清晰、直观地了解机电产品的结构,从而提高工作效率。最后,以气体增压器为CAD产品实例,集成虚拟装配中各个环节的功能,开发了具有独立界面的机电产品虚拟装配系统软件。可实现气体增压器的关键部件参数化建模;对气体增压器模型进行管理,完成模型信息入库;实现模型从CAD系统到虚拟环境中的数据转换和装配工艺规划和示教等。

全文目录


摘要  5-6
ABSTRACT  6-10
第1章 绪论  10-18
  1.1 课题的研究背景及意义  10-12
    1.1.1 背景  10-11
    1.1.2 虚拟装配技术  11
    1.1.3 课题的研究意义  11-12
  1.2 虚拟装配技术的发展现状  12-16
    1.2.1 国内研究现状  12-14
    1.2.2 国外研究现状  14-16
  1.3 研究内容及章节安排  16-18
    1.3.1 本文研究内容和研究方法  16-17
    1.3.2 本文章节安排  17-18
第2章 虚拟装配系统的总体结构  18-24
  2.1 系统的设计目标  18
  2.2 虚拟装配系统的总体结构和流程  18-21
  2.3 虚拟装配系统开发平台  21-23
    2.3.1 开发环境简介  22
    2.3.2 硬件配置软件配置  22-23
    2.3.3 软件配置  23
  2.4 本章小结  23-24
第3章 虚拟装配技术  24-34
  3.1 虚拟装配的关键技术  24-33
    3.1.1 针对虚拟装配的建模  24-26
    3.1.2 序列规划技术  26-28
    3.1.3 碰撞干涉检验  28-30
    3.1.4 装配路径规划  30-31
    3.1.5 工艺文档生成  31-33
  3.2 本章小结  33-34
第4章 虚拟装配模型信息的获取方法  34-42
  4.1 虚拟装配模型的要求  34
  4.2 CAD模型与虚拟环境模型的区别  34-35
  4.3 CAD系统与虚拟装配系统之间的数据转换  35-39
    4.3.1 基于CAD模型的虚拟装配模型获取方法  36
    4.3.2 基于DIVISION的虚拟装配模型获取方法  36-39
    4.3.3 借助通用格式转化方法  39
  4.4 装配模型的简化  39-41
  4.5 本章小结  41-42
第5章 基于DIVISION MockUp机电产品虚拟装配系统  42-59
  5.1 虚拟装配模型和环境的构建  43-45
    5.1.1 虚拟产品装配模型的构建  43
    5.1.2 虚拟装配场景模型的构建  43-45
  5.2 虚拟装配技术应用  45-51
    5.2.1 装配序列的编制  45-47
    5.2.2 碰撞干涉检验  47-49
    5.2.3 装配过程仿真  49-51
  5.3 虚拟装配系统模块开发应用  51-57
    5.3.1 系统管理模块  52
    5.3.2 模型管理模块  52-53
    5.3.3 工艺规程和仿真模块  53-57
  5.4 本章小结  57-59
结论  59-60
参考文献  60-64
致谢  64-65

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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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