基于SolidWorks的产品三维参数化设计与虚拟装配研究

摘要

实现产品的三维参数化设计与虚拟装配对于提高零件的设计效率具有重要的意义和应用价值。论文在综述了国内外CAD技术发展的基础上,以目前市场上流行的SolidWorks三维CAD软件为开发平台,利用该软件本身预留程序端口进行二次开发,完成了数控机床刀架三维CAD参数化设计模块和虚拟装配模块的开发,论文完成的主要工作如下。
　　 (1)研究了在SolidWorks平台上进行参数化实体建模的方法。对两种不同的参数化建模方法进行了比较,选择了其中一种通过修改模型参数实现参数化建模的方法。列零件的各个尺寸参数进行选取和校核,使各个参数满足所给定的条件。该部分使用可视化编程语言Visual C++6.0编制而成,同时用Access2003数据库管理软件对零件设计中使用的大量参数进行了处理,将设计参数录入数据库。把传统的手工计算过程用计算杌进行处理后,使本来比较烦琐的设计计算变的简单可行,实现了机床刀架的三维参数化建模,简化了建模过程,提高了建模效率。
　　 (2)对刀架类零件进行特征分析,确定特征建立的次序,将特征归纳为参数的表达形式,实现对实体特征地描述。主要是根据具体的零件,确定具体的几何参数,建立一个常用零件的三维参数化模板库。
　　 (3)对虚拟装配的研究现状、关键技术以及虚拟装配的实现方法进行了分析研究。通过建立产品数字化装配模型,可以在计算机上创建近乎实际的虚拟环境,以便对产品的装配过程进行模拟与分析,预估产品的装配性能,及早发现潜在的装配冲突与缺陷,将这些装配信息反馈给设计人员。运用虚拟装配技术,可以用数字样机代替传统设计中的物理样机,这不但有利于进行并行工程的开展,而且,还可大大缩短产品开发周期,降低生产成本,提高产品在市场中的竞争力。因此,虚拟装配技术的研究对于敏捷制造、虚拟制造等先进制造模式的实施具有重要的意义。本文实现了机床刀架的简单的虚拟装配。
　　 以SloidWorks2006软件为开发平台,以机床刀架为研究对象,采用Microsoft VisualC++6.0作为开发语言,开发了刀架的参数化设计模块和虚拟装配模块,并以插件的形式集成在Solidworks软件中。

目录

文摘

英文文摘

第1章 绪论

1.1 论文的研究背景

1.2 相关领域的发展现状

1.2.1 CAD技术的发展概述

1.2.2 基于特征的三维参数化建模CAD技术的发展及应用

1.2.3 虚拟装配技术的发展现状

1.3 课题研究的主要内容及意义

1.3.1 课题研究的主要内容

1.3.2 课题研究的意义

第2章 基于SolidWorks的产品三维参数化设计的理论基础

2.1 SolidWorks系统简介

2.1.1 SolidWorks软件的特点

2.1.2 易用和友好的界面

2.1.3 装配设计建模

2.1.4 零件设计建模

2.1.5 工程图纸绘制

2.1.6 有限元分析功能

2.1.7 数据转换

2.2 系统开发工具的介绍与选择

2.2.1 Delphi语言

2.2.2 Visual Basic 6.0语言

2.2.3 Visual C++语言

2.3 SolidWorks二次开发应遵循的原则

2.3.1 用户界面友好

2.3.2 遵循软件工程方法

2.3.3 参数化CAD

2.3.4 成组CAD

2.3.5 模块化原则

2.4 基于特征的参数化建模方法

2.4.1 特征造型的作用

2.4.2 特征造型的方法

2.4.3 特征的定义

2.4.4 特征的分类

2.4.5 特征的描述方法

2.4.6 基于特征的参数化建模

2.5 用VISUAL C++开发SOLIDWORKS的关键技术

2.5.1 组件对象模型(COM)

2.5.2 对象链接与嵌入(OLE)

2.5.3 SolidWorks二次开发使用COM和OLE的选择

2.5.4 动态链接库(DLL)

第3章 SolidWrorks二次开发的具体实施

3.1 用Visual C++二次开发SolidWorks的原理

3.1.1 SolidWorks二次开发体系组成

3.1.2 SolidWorks二次开发系统结构

3.2 数据库的选择与创建

3.2.1 ODBC技术

3.2.2 DAO技术

3.2.3 选择使用DAO或ODBC技术的原则

3.3 SolidWorks二次开发的一般步骤

3.3.1 系统开发环境的配置

3.3.2 SolidWorks二次开发的方法与步骤

第4章 三维参数化设计的实现

4.1.三维参数化设计模块概述

4.1.1 参数化设计模块简介

4.1.2 参数化建模方法

4.1.3 三维参数化零件模板库的建立

4.1.4 模块结构

4.2 三维参数化设计模块的开发

4.2.1 零件模板文件的建立

4.2.2 菜单的添加

4.2.3 工具栏的添加

4.2.4 对话框的建立

4.2.5 程序的编译注册

4.2.6 插件的加载与卸载

4.2.7 程序的运行

第5章 虚拟装配的研究

5.1 虚拟装配的定义和特点

5.1.1 虚拟装配的定义

5.1.2 虚拟装配的分类

5.1.3 虚拟装配的特点

5.2 SolidWorks的装配环境

5.2.1 虚拟装配环境的主要功能

5.2.2 虚拟装配关系

5.2.3 虚拟装配流程

5.3 虚拟装配模块的开发

5.3.1 虚拟装配模块的结构

5.3.2 虚拟装配过程

5.3.3 干涉检查

5.3.4 爆炸视图

第6章 结论与建议

6.1 结论

6.2 建议

参考文献

致谢