基于虚拟技术的装配工艺设计系统研究

介绍了基于虚拟技术的三维计算机辅助装配工艺设计系统,提出了3D-VAPP系统的体系结构;并对CAD模型的数据转换、可视化装配顺序和装配路径规划、装配过程动态模拟验证、装配工艺知识维护、装配工艺文件管理等一系列关键技术及解决方案进行了论述;尤其提出了一种基于多层次面片机械模型的精确碰撞检测算法及装配过程多角度观察镜头自动切换算法流程。最后,给出了系统进一步研究的趋势。     

面向网络的组合夹具虚拟装配技术研究

为了实现网络环境下的组合夹具虚拟装配,构建了具有五层结构的夹具元件层次信息模型,提出了一种基于层次包围盒体树的碰撞检测与装配约束交互匹配的虚拟装配技术。运用二叉树分解法划分模型空间构造层次包围盒,开发了碰撞检测算法,实现了网络环境下夹具元件的干涉检查和穿刺深度计算;通过提取夹具元件功能表面的装配约束特征,交互匹配调整其空间位姿,快速实现元件的精确定位和虚拟装配仿真。开发了组合夹具网络虚拟装配平台,通过实例验证了装配技术的可行性。该方法能满足网络虚拟装配的实时性和交互性要求,为进一步研究组合夹具异地协同组装设计奠定了基础。     

汽车主减速器虚拟装配中的关键技术研究

针对汽车主减速器虚拟装配系统的开发需求,以Unity作为开发工具,结合HoloLens设备,对主减速器虚拟装配中的着色器、碰撞检测和人机交互等关键技术进行研究.通过分析不同光照模型及其所实现的渲染效果引入Half Lambert光照模型,并将其与Blinn-Phong光照模型相结合实现能够获取逼真场景的着色器渲染技术,并根据Unity中基本碰撞器和网格碰撞器的使用特点提出了一种针对主减速器虚拟装配的碰撞检测方法,此外还基于HoloLens的凝视、手势和语音等三大基本输入方式实现了一整套简单、自然、人性化的全新人机交互方式.     

基于XML的CAD与XNA的信息转换

针对CAD与虚拟装配环境XNA之间的信息转换问题,提出了一种模型信息转换技术。构建了一种面向虚拟装配的层次化装配信息模型,该信息模型由产品层、子装配体层、零件层、特征层、几何层、三角面片层六层拓扑结构组成;根据模型信息分解方法,将模型信息分解为几何信息、装配信息以及面片信息等,使用Pro/ToolKit二次开发工具实现了对模型装配信息的提取,并通过对模型面片信息的转换,解决了CAD系统与XNA虚拟装配环境间的信息转换问题。利用构建的XNA虚拟装配平台对该技术进行了验证。     

基于虚拟样机技术的圆盘选矿机虚拟设计与运动仿真

介绍了虚拟设计技术的基本特征,并以Pro／E软件为设计平台,对圆盘选矿机进行了虚拟建模,虚拟装配,并进行了虚拟运动仿真,确定了其运动轨迹,发现设备中一些不合理的结构,能快速方便地在虚拟模型上进行改进,为大型化设计奠定了基础。     

面向装配的虚拟协同设计环境研究与实现

为解决网络化异地协同设计过程中实时三维虚拟模型交换和协同设计行为语义传输等问题,以及建立支持实时协同操作动态响应和动态虚拟模型加载的虚拟协同设计环境,通过对协同设计理论、基于虚拟模型的协同设计和虚拟装配进行研究,提出了面向装配的虚拟协同设计环境(VCDEFA),给出了VCDEFA的概念和特征,建立了六层体系结构和功能模型。在原型系统的设计实现过程中,采用了从Pro／E系统中获取虚拟模型;在保证协同设计数据一致性中,采用了数字增量网络传输技术和集中统一管理;在网络通信中,采用了动态可变长报文控制技术。原型系统的实现表明,该体系结构具有良好的实用性,能够满足网络化协同虚拟设计的需求。     

基于组件及多感知机制的快速碰撞检测方法

提出了一种面向虚拟装配的碰撞检测方法，其方法在传统基于包围盒层次的碰撞检测基础上，引入了多感知机制和组件技术。通过对虚拟场景中不同的装配情景和装配阶段进行分析，采用层次检测思想，基于组件层次和时序进行检测，通过距离、时间、关系和运动趋势等信息排除大量非碰撞组件，实现了快速检测。该方法已在虚拟装配平台中得到初步应用，结果表明该方法是有效和实用的，能够满足虚拟装配对碰撞检测性能的要求。     

虚拟装配工艺设计技术研究与应用

阐述虚拟装配工艺设计技术内涵及其体系结构,深入分析其所涉及的CAD系统与虚拟现实系统间的数据转换、碰撞检测技术、装配规划与仿真以及装配运动导航与准确定位等关键技术,并应用该技术,以商品化CAD系统Pro/E为建模工具,在VC与WTK平台及ORACLE数据库的支持下开发了一个虚拟装配工艺设计原型系统HIT-VAPD,实现了虚拟现实环境下的产品装配工艺规划与设计.实际应用表明,该系统可显著提高装配工艺设计效率,减少设计缺陷.     

基于虚拟样机技术的六自由度机械手建模与仿真

六自由度机械手广泛地应用于工业、农业等领域中,发挥着重要的作用。为此,设计了一种六自由度机械手,并基于虚拟样机技术进行了建模与仿真。首先,利用Pro/ENGINEER软件,建立了一种六自由度机械手机械系统的三维模型;其次,利用Pro/ENGINEER的模块对机械手进行了虚拟装配;接着,采用专用接口模块Mechanism/Pro将模型导入动力学仿真软件MSC.ADAMS;之后,利用MSC.ADAMS软件对机械手进行虚拟样机动力学干涉检查,验证运动锁止位置的合理性并绘制出相关特性曲线,为加工六自由度机械手物理样机提供了依据。     

Pro/ENGINEER在烟机辅联设备上的应用

介绍了利用Pro／ENGINEER进行辅联设备结构设计的思路。针对辅联设备结构变规格零件多的特点,提出了对零件模型进行后处理的两种方法：Family Table,Program;装配阶段,应用Interchange等方法,以实现部件的互换性虚拟装配。     

虚拟齿轮测量中心的运动建模研究

介绍了虚拟齿轮测量中心运动建模的体系结构。采用数字积分差补和层次包围体碰撞检测算法,实现了虚拟齿轮测量中心的四轴联动和虚拟测头与零件的碰撞检测。通过运动仿真,证明了虚拟齿轮测量中心可以实现真实测量中心的运动模式。     

基于Pro／E的装载机工作装置虚拟样机与仿真分析

将Pro/E应用于装载机工作装置仿真中,通过建立装载机工作装置的模型,进行了虚拟样机的装配,并对虚拟样机进行了动态模拟、干涉检查以及运动仿真,为装载机工作装置的设计提供参考,同时也为其他虚拟样机的设计提供了科学的参考依据。     

包容盒干涉检查方法在Pro/E下的实现

碰撞干涉检查在产品装配仿真中起着重要作用,包容盒方法可以有效地解决干涉检查固有的计算复杂性。根据产品零部件不同类型提出了三级精度包容盒相结合的快速干涉检查算法,并在Pro/EN-GINEER环境下加以实现。通过人机交互界面应用于汽车变速器装配仿真过程中零部件之间的碰撞干涉检查。     

基于ADAMS的油菜割晒机运动仿真设计

利用Pro/E和ADAMS建立了油菜割晒机的虚拟样机模型,并设定相关约束与运动函数,对虚拟样机进行了动态仿真。对割晒机的运动,其中包括拨禾轮和滚筒的旋转运动,割台的抬升与下降,行进中的停止,运动过程时间的分配等问题进行设计分析,为进一步的改进设计提供了理论依据。     

吊管机配重装置动力学仿真与优化设计

使用Pro／Engineer构建了吊管机配重装置的三维模型,结合使用Pro／Engineer的接口模块在虚拟样机仿真软件ADAMS中建立了吊管机配重装置虚拟样机模型,对吊管机配重装置进行了动力学仿真与优化设计研究。研究结果表明,液压缸最大推力更小,整个配重装置更加紧凑。     

大型铣钻专用机床的动力学分析

采用CAD/CAE/MSS技术对铣钻专用机床进行动力学分析。首先,在Pro/E中建立机床三维实体模型;然后在ADAMS/View形成虚拟样机模型,对机床进行运动学和动力学分析,得出机床导轨的接触力曲线;最后以接触力作为边界条件,用ANSYS对导轨进行应力应变分析,得出机床的静态特性和动态特性。从而提高了专用机床设计成功率、减少了设计周期。     

Pilger冷轧管机动态静力分析

通过对Pilger冷轧管机主传动系统的动力学分析,建立主传动系统的数学模型.以ADAMS为平台,结合Pro/E中的三维实体模型,建立某冷轧管机主传动系统动力学虚拟样机,并进行仿真计算和结果分析.获得考虑轧制力分布的该冷轧管机主传动系统的动力学特性,为Pilger冷轧管机的设计提供参考.     

基于ADAMS的锻造操作机动力学仿真及优化设计

基于三维实体建模软件Pro/E和动力学分析软件ADAMS,建立了某型5自由度锻造操作机的虚拟样机模型,并进行了动力学仿真分析及结构优化设计。该方法为锻造操作机的设计提供了一条有效途径。     

A web-based virtual system for turn-milling center

This paper presents a three-dimensional, web-based, interactive simulation system for turn-milling center. To overcome the disadvantages of transferring files over the Internet and depending on expensive computer-aided design (CAD)/computer-aided manufacturing (CAM) softwares, the system is developed by virtual reality modeling language (VRML)/JavaScript interaction. The system files produced by machining simulation have small size, and could be transmitted on the web easily. Firstly, a dynamic interactive technology based on VRML and JavaScript, which is essential to a web-based simulation system, has been presented in this paper. Secondly, the geometric and kinematic model is created for representing the turn-milling center motion. Then, the key technologies for machining simulation including material removal, NC codes compiling and collision detection are studied. Finally, to validate feasibility of the proposed system, the virtual machining process for a stepped shaft in the machine tool is carried out. Since the system realizes multiple dynamic demonstrations of virtual machine tool, users can comprehensively understand the product performance. The research for the web-based virtual system of turn-milling center has important research value and application prospect.     

应用Pro/E Mechanism的齿轮变速箱动态仿真分析

运用Pro/E对变速箱进行三维实体参数化建模与虚拟装配,并利用M echan ism模块进行机构动态仿真,通过仿真结果进行复杂运动学分析和干涉检验。