阀门参数化设计系统研究与开发

摘要

当前国内阀门行业具有广阔的发展空间。但是由于设计水平较低，设计不规范，造成了阀门产品的短寿命、多缺陷、高浪费现象，与国际先进阀门企业的产品相差甚远。要改变这一现状，必须从积累设计经验，变革设计方法入手。阀门产品的设计具有零部件种类多，结构复杂，系列化程度高，标准件占总体比重大，计算任务繁重，产品数据管理困难等特点。因此，利用先进的计算机辅助设计理论，结合计算机强大的计算能力和先进的数据库技术，开发阀门产品的参数化设计系统是解决上述问题的理想方案。 本文通过Solidworks二次开发接口研究了零件三维模型与图纸的参数化驱动技术，结合Access数据库及面向对象的编程方法，研究了阀门参数化设计系统的体系结构与功能模块划分，提出了系统实施方案，探讨了系统实现的关键技术，建立了阀门参数化设计系统。论文主要工作与成果要点如下： (1)依据层次化软件开发模型理论及面向对象编程思想，结合参数化设计系统的特点，确立了系统开发的三层体系结构，在此基础上提出了阀门参数化设计系统的总体架构、功能模块划分，构建了系统主要对象模型。 (2)分析了以文件方式存储零件实例模型与工程图的缺点，提出了以零部件类型为单位进行模板式存储，并以数据库为实例驱动源的零件存储方法。 (3)提出了一种可扩展的参数化设计系统结构--利用.Net中的反射技术及面向对象的多态技术实现了零件计算模块的动态加载及与系统的信息交换。通过开发零件入库模块完成了向数据库中记录新型零件要素信息的功能，实现了新型零件的参数化设计。 (4)结合Solidworks二次开发技术，对常用的Solidworks功能组合进行了包装，完成了建模基础组件的开发。分析了现有基于Solidworks的参数化设计系统中自动装配的实现原理，提出了在Solidworks中使用配合参考实现自动装配功能的方法。 (5)利用AD0.Net数据存取技术完成了数据库模块的构建，实现了大部分数据库操作功能。提出了一种新的记录的添加与修改方式，给出了图线数据及特殊表格数据的数据库记录解决方案，实现了数据库表格数据的插值算法。 (6)通过Word的二次开发实现了文档模板化功能。通过引用EDrawing浏览控件，实现了三维模型及二维图纸的浏览。完成了系统所需其他辅助组件的开发，包括示意图尺寸动态指示控件、选材选型控件、国标命名控件等。 (7)完成了主要的系统界面设计，实现了阀门的参数化设计。

目录

文摘

英文文摘

声明

第1章概论

1.1引言

1.2参数化设计现状及发展趋势

1.2.1参数化设计的定义

1.2.2参数化设计的现状

1.2.3参数化设计的发展趋势

1.3大批量定制技术与设计重用技术概述

1.3.1大批量定制技术

1.3.2设计重用技术

1.4本课题研究背景及意义

1.4.1研究背景

1.4.2阀门设计系统研究现状及发展

1.4.3研究意义

1.5本文主要研究内容

第2章 系统体系结构与功能模块划分

2.1系统体系结构

2.1.1数据层

2.1.2业务层

2.1.3表示层

2.2系统主要功能模块划分

2.2.1管理模块

2.2.2设计模块

2.2.3数据库模块

2.2.4建模模块

2.2.5入库模块

2.2.6选型选材模块

2.2.7插件模块

2.3零件实例的存储与驱动方式

2.4主要业务对象构建

2.5本章小结

第3章 系统开发环境与基础技术

3.1系统开发原则及思想

3.1.1面向对象技术

3.1.2组件式开发方法

3.2软件开发工具

3.3建模平台

3.3.1 SolidWorks简介

3.3.2 SolidWorks二次开发

3.4数据库管理

3.4.1 Access数据库简介

3.4.2 ADO.NET数据访问技术

3.4.3 ADO.Net与Access数据库的连接与操作

3.4.4在Access中使用事务处理技术

3.5 XML结构化文档

3.6软件开发规范

3.6.1命名规范

3.6.2文件组织结构

3.6.3零件模型制作规范

3.7本章小结

第4章 系统实现的关键技术研究

4.1可扩展性技术

4.2模型信息提取与设置

4.3数据库操作

4.3.1数据记录的添加与修改

4.3.2零件实例表的构造

4.3.3图表数据的数据库存储方式

4.3.4插值算法

4.4自动装配技术

4.4.1添加装配的技术要点

4.4.2自动装配技术研究现状

4.4.3配合参考研究

4.4.4基于配合参考的自动装配技术

4.4.5配合参考的提取

4.4.6装配环境下配合参考实体的选择

4.5动态尺寸显示

4.6文档模板化技术

4.7三维显示技术

4.8本章小结

第5章 系统界面设计及功能演示

5.1系统运行配置要求

5.2系统界面设计

5.2.1主界面

5.2.2登陆界面

5.2.3设计类型选择界面

5.2.4典型阀门设计面板

5.2.5入库模块

5.2.6国标阀门命名组件

5.3本章小结

第6章 结论与展望

6.1论文总结

6.2前景展望

参考文献

读研期间科研成果

致谢