齿轮实体参数化造型的新途径

提出了逆向二次开发CAD软件的理念,并通过应用Visual Basic程序语言,基于三维机械CAD软件SolidWorks97平台,开发齿轮三维实体参数化造型设计系统的实例,介绍了应用该方法逆向开发三维CAD软件的全过程.解决了工业生产中齿轮三维实体造型设计的难题,并提供了一种对三维CAD软件开发的方法,使设计者掌握运用该方法进行实际开发,提高开发CAD软件的能力.     

CAD三维技术与形态构成

随着CAD技术的发展,三维图形已由过去的辅助作用,迅速扩大到现在贯穿于设计和生产的全过程。针对当前三维CAD技术发展的实际情况,笔者从理论和应用的角度对CAD建模技术和建模方法作了系统、全面、深入的分析。根据三维构思中形态设计的原理,探讨了将构成理论与三维CAD应用相结合,利用三维CAD系统培养学生抽象思维、形象思维和创新思维的教学模式。提出了要综合形态构成的基本要素与CAD三维建模的方法,并通过实例将设计的理念引入到教学过程中。     

包装纸盒设计系统--Visual Basic.NET二次开发AutoCAD

以AutoCAD为平台,并选择Visual Basic.NET作为二次开发语言,建立了具有平面盒坯图的参数化设计、纸盒自动折叠成型的动画演示、三维实体的渲染等功能的包装纸盒设计系统,为包装CAD提供一种新的方法.     

一种快速的三维凸体干涉检查方法

根据CAD中表达三维物体的基本数据结构,本文提出了一种快速的三维凸体干涉检查方法。利用CAD系统中实体的顶点信息,结合优化方法的基本原理,较好地解决了三维实体干涉与否的机器判定,并结合保加利亚PБ-211喷漆机器人为实例,检验了算法的可靠性及其工作效率。     

非圆齿轮三维造型设计系统的开发

基于非圆形节曲线的非圆齿轮设计和计算要比圆齿轮复杂得多。由于非圆齿轮各轮齿的形状不尽相同,因此无法使用阵列、镜像等方法进行建模。目前的三维机械CAD软件还不能直接进行非圆齿轮实体建模。文章利用Visual Basic语言对三维软件SolidEdge进行二次开发,实现了齿轮的根切校验、凸性校验、压力角计算等功能,建立了非圆齿轮的三维建模系统,为非圆齿轮三维建模参数化设计提供了一种方法。生成的齿轮三维实体可用于装配设计、运动仿真及计算机辅助教学中。     

浅谈SolidWorks在包装容器结构设计中的应用

介绍了SolidWorks在包装结构设计中的应用,叙述了对管式折叠纸盒进行三维结构设计过程中的建模方法,并提倡在目前包装容器结构设计中采用三维实体结构造型,提高结构设计的速度。     

基于MDT的齿轮三维参数化建模技术研究

目前，参数化建模技术已经成为三维CAD产品设计的主流，MDT作为目前运行于微机上的优秀三维机械CAD软件之一，是功能强大的参数化特征建模工具。本文以标准直齿圆柱齿轮的参数化建模为例，论述了采用MDT的二次开发技术及其本身的三维建模技术建立这类具有精确的曲线轮廓的零部件的三维实体模型，也为其它类似的零部件的三维建模提供了一种切实可行方法。     

SolidWorks中的非圆齿轮实体建模方法研究

非圆齿轮因其节曲线为非圆形,目前的三维CAD软件还无法直接进行实体建模.研究了非圆齿轮轮齿设计方法及计算方程,采用Visual Basic语言进行SolidWorks二次开发,论述了系统开发的具体过程.以常用的椭圆齿轮为例实现了参数化实体建模.     

铝型材挤压分流模三维CAD技术应用研究

针对铝型材挤压模具三维CAD二次开发系统中所创建的模具三维模型简单、可修改性差和工程实用性低等局限性,提出模具三维模型的灵活性和迭代修改性是影响其工程应用的关键因素。结合模具设计过程,通过分析模具结构特点和三维建模方法相关关系,论述了模型离散化、建模层次化和组装归类化相结合的优化建模方法。以分流模上模三维建模为例,在UG NX5二次开发平台上,给出了其具体实现的方法,建立三维模型的耦合性低,实例证明了该思路和方法的可行性。     

三维CAD数据存储技术研究

基于三维CAD应用中复杂数据结构和其它信息的研究,提出了数据库应用程序接口系统层次化的体系结构和数据储存驱动的概念,并定义了三种持久数据模式的类型,来建立零件和装配件之间的关系模式,通过这种方法可以有效地存储和读取CAD应用数据,保持数据的一致性和连续性。     

由二维视图复原三维立体的新方法

根据工程图学和三维CAD课程的教学实践,研究、总结出一种将三维CAD中立体的构型原理、方法和成型过程用于二维视图阅读的新方法。该方法将传统的二维读图方法与现代三维CAD有关内容融合到一起。按此方法读图,不仅可以使学生根据二维视图快速复原立体空间形状,而且可以了解立体的成型方法和最佳构型过程,为三维CAD构型设计奠定基础。     

基于VR-CAD系统集成实现虚拟环境中建模

传统计算机辅助设计工具受制于桌面系统非自然的人机界面,而虚拟现实技术(VR)以其沉浸感、交互感等特性为设计师提供了新一代更为自然的交互方式。但由于虚拟环境中缺乏有效的建模工具,产品开发过程中这项技术主要是作为可视化工具使用。作者提出了通过VR-CAD系统集成,利用传统CAD系统所提供的强大建模工具实现虚拟环境中的建模的解决方案。分别从横向集成和纵向集成两个角度出发,文中详细分析了虚拟现实系统和传统计算机辅助设计系统之间的不同连接方式,并基于3DMAX与CUBE采用两种方式进行了集成试验。其中一种是在面片层次上通过Unix和Windows间的Socket通讯将两个软件进行整合,另一种更通用的方法则基于VRML文件的共享。尽管集成系统所能处理的产品模型复杂度还受到一定限制,但初步的结果已经显示出该设想具有很大潜力。     

三维参数化精细回转件包装筒CAD系统开发

介绍三维精细回转件包装筒CAD系统开发的总体方案及实验途径。在此基础上完成基于UG平台的三维参数化包装筒的CAD系统开发,实现了精细回转件包装筒快速建模。     

基于Pro/E机构模块的齿轮三维实体建模研究

齿廓曲线尤其是齿根过渡曲线的构建是渐开线圆柱齿轮三维实体建模的难点,也是其关键问题。现在所采用的构建方法操作复杂,计算繁琐,且不适合不同刀具加工的齿轮模型的构建。以范成法加工齿轮的原理为理论基础,介绍在Pro/E平台下利用其机构模块的“轨迹曲线”(trace curve)功能精确构建各种刀具加工出来的渐开线圆柱齿轮齿廓曲线的方法,并以磨前滚刀加工直齿圆柱齿轮为例,详细介绍该方法的使用步骤,构建其精确的三维实体模型。该方法无需推导渐开线和过渡曲线的方程就能够方便、快捷地构建出任何刀具加工出来的齿轮模型,为基于啮合原理的复杂曲面零件的有限元建模提供了参考,特别是为复杂曲面零件的CAD/CAE建模与分析奠定了基础。     

液压集成块三维参数化设计研究

采用特征对象化的设计思想,研究液压集成块的三维参数化设计方法.在分析特征间关系模型的基础上,采用面向对象的设计方法,提出了对象化特征连接的概念,建立了液压集成块CAD环节中特征设计的关系模型.研究结果有助于提高复杂产品的计算机辅助设计的效率和智能化程度.     

Generalization and evaluation of vectorial tolerances

In recent years, vectorial tolerancing has emerged as a new alternative for representing workpiece tolerances. In contrast to conventional geometric tolerances which originated from hard gauging practices, vectorial tolerancing follows the working principle of coordinate measuring machines and CAD/ CAM systems. Moreover it provides feedback from measurement directly to manufacturing process control. Many believe it is a better tolerancing method to tie design, manufacuturing, and measurement together. However, the current proposal of vectorial tolerancing has some limitations. First, the currently adopted orientation vector is not sufficient for representing true 3D orientations. As a result, the orientation of a free form surface cannot be properly established. Second, there is lacking a unified and consistent method for the evaluation of vectorial tolerances. This paper proposes a new orientation vector which provides a more general mathematical basis for representing vectorial tolerances. It enables true 3D orientation representation and relates tolerances to the functional requirement. With the improved mathematical definition, a systematic tolerance evaluation approach becomes possible for both analytical geometric elements and free-form surfaces. Computer simulations and real-world applications are studied to validate this new approach.     

支持ASP服务的网络CAD应用系统设计

从支持ASP服务模式的网络CAD系统的特定需求出发,分析了当前网络CAD系统的优缺点。提出支持动态数据共享的网络CAD系统的概念及系统结构,并以J2EE平台的JAX-RPC技术为基础,实现了一个支持动态数据共享的二维网络CAD原型系统。与传统的网络CAD系统相比,本系统能够支持设计数据实时更新、计算引擎集中维护以及灵活的计费方式。该系统具有良好的可扩展性。     

基于虚拟装配的硬币自动包装机设计方法

为解决硬币处理困难的问题,研究和设计了一种新型台式硬币包装机.在开发过程中采用基于 3D 特征造型和虚拟装配等CAD 技术,应用Pro/E 软件实现了该硬币包装机的三维设计和数字化样机的建立;通过动态仿真和干涉分析,验证了设计方案的可行性.该方法为此种硬币包装机物理样机的制作,和日后产品结构的设计优化提供了快捷有效的途径.     

面向三维CAD/CAM技术的机械制图教学研究

分析了三维CAD／CAM技术的发展引起的设计和制造领域的变革及其对机械制图课程的影响，介绍了面向三维CAD／CAM技术的机制图教室研究及实践，根据高素质人才培养的需要，强调优化课程体系，教学内容、教学方法，加强空间思维能力，形体构形能力，创新能力，工程意识的培养。