机床产品协同数字化设计与制造关键技术的研究

在机床产品设计过程中只有多领域专家的协作,才能快速响应当今变化多端的市场需求,实现异地协同数字化设计、制造、管理是制造业发展的方向.文章在对机床产品协同设计与制造需求分析的基础上,建立了面向多领域协同工作的体系结构,并研究了协同环境下实现机床产品数字化设计与制造所涉及的基于STEP和XML的统一数据模型建立、基于网络的数字化设计功能组件、以及协同环境支持工具等关键技术,最后,开发了一个面向机床行业的数字化设计和制造的原型系统,并以某数控车床主轴箱为例,验证了该系统的实用性.     

产品异地设计与制造系统的研究

对如何在网络信息环境下实现跨区域的产品异地协同设计与制造系统进行了较深入的研究，阐述了系统的网络实现原理和通信接口等关键技术，详细介绍了基于网络信息技术的城市垃圾中转站产品异地设计与制造系统的建立和实施过程。该系统的建立，使企业缩短了生产周期，降低了生产成本，为企业的敏捷制造提供了一个新思路。     

基于网格技术的模具协同设计制造模式研究

通过对模具设计制造过程及其特点的分析,将网格技术引入模具行业,研究基于网格技术的模具异地分布式设计制造的协同原理,提出一种由分布式资源、网格中间件和应用层组成的模具协同设计制造系统的体系结构,探讨一种新的模具设计制造模式以及实施技术.初步运行实例表明,基于网格技术的模具协同设计制造模式对于提高设备资源及其计算能力的利用效率,加快模具开发进程有重要作用.     

基于Web的注射模数据查询系统的开发

基于Web、面向模具设计的产品数据查询系统的开发过程表明,采用JSP(JavaServerPages)技术可以方便地建立系统与网络数据库的连接,完成对模具产品数据的查询,有效地支持模具的并行设计和异地协同设计。     

基于Web与COM/DCOM技术的注塑机异地协同设计系统研究

针对跨地区的中小企业的动态联盟和网络制造特点,提出了基于Web与COM/DCOM技术注塑机异地协同设计系统的体系结构,对分布式PDM数据管理系统进行了深入研究.系统采用C/A/S三层网络协议逻辑结构,并对异地协同设计系统的模块化结构进行了设计.为了在协同开发平台中实现设计与仿真工具的系统集成,以及方便网络环境下的数据交换,系统采用了基于组件的程序设计方法,并应用Windows平台,采用了COM技术规范;在客户端工具软件的外层进行基于中介(Agent)代理技术的封装,为分布异构环境中的不同产品开发软件资源提供相互操作的基础结构;产品协同开发中,数据类型复杂,数据交换、变化频繁,因此系统采用了分布式动态数据管理技术.在深入研究上述关键技术的基础上,开发了注塑机异地协同设计原型系统nbcDPDM.通过初步应用实践,表明该系统能有效地支持注塑机的异地协同设计.     

基于Web与COM/DCOM技术的模具异地协同设计系统研究

文章针对跨地区的中小企业的动态联盟和网络制造特点,提出了基于Web与COM/DCOM技术模具异地协同设计系统的体系结构,对分布式PDM数据管理系统进行了深入研究.系统采用C/A/S三层网络协议逻辑结构,并对异地协同设计系统的模块化结构进行了设计.为了在协同开发平台中实现设计与仿真工具的系统集成,以及方便网络环境下的数据交换,系统采用了基于组件的程序设计方法,并应用Windows平台,采用了COM技术规范;在客户端工具软件的外层进行基于中介(Agent)代理技术的封装,为分布异构环境中的不同产品开发软件资源提供相互操作的基础结构;产品协同开发中,数据类型复杂,数据交换、变化频繁,因此系统采用了分布式动态数据管理技术.在深入研究上述关键技术的基础上,文章开发了模具异地协同设计原型系统nbcDPDM.通过初步应用实践,表明该系统能有效地支持模具的异地协同设计.     

基于多Agent的三维协同设计系统开发

针对计算机支持的网络化协同设计问题，提出了Agent的一般结构模型及基于多Agent的三维协同设计系统的结构模型，研究了实现多Agent的协同设计系统的关键技术，构建面向项目的多Agent协同设计系统平台，通过实际的产品设计过程在本平台的运行测试，证明该系统有较强的扩展性和维护性，可有效地实施面向项目的复杂机械产品协同设计。     

逆向工程与快速成型一体化在现代产品设计中的应用

逆向工程和快速成型技术一体化目前已发展成为CAD/ CAM系统中相对独立的研究领域. 本文阐述了逆向工程和快速成型的概念,论证了逆向工程和快速成型技术一体化在现代产品设计中应用的意义和模式,并从扫描模型的建立、数据采集、数据处理、CAD模型的重建、产品的再设计与快速成型技术等方面,对逆向工程和快速成型一体化具体运用过程进行了比较详细的分析和研究.将逆向工程与快速成型一体化技术应用于现代产品设计中,即可节约设计时间,又可节约设计成本,同时提高了产品的设计质量和精度.     

基于Imageware和Moldflow的塑料产品逆向设计与注射成型分析

阐述了逆向工程设计的过程和方法,利用逆向软件Imageware对头盔点云数据进行处理,划分特征线网格和曲面重构,然后将Imageware软件逆向设计的头盔三维模型导入Moldflow/MPI软件中,对头盔注射成型过程进行模拟仿真和分析,并根据填充、冷却和翘曲分析结果优化了模具结构,获得了较高质量的产品,实现了产品与模具的快速设计。     

基于J2EE平台的互操作型异地协同设计系统的研究与探索

本文首先对异地协同设计系统3D图纸的实时批注问题进行了描述，并给出相应的解决方案。在此基础上，对2D领域的产品模型的互操作协同设计进行了理论上的分析，提出了基于J2EE平台的协同设计系统框架，就其关键技术进行了研究和探索。     

基于SolidWorks平台的板料成形参数化模拟技术

基于SolidWorks平台,开发了板料成形同步模拟系统StampingWorks/Forming Analysis Xpert(SW-FAX)。采用SolidWorks软件的参数化造型技术,在冲压成形工艺中引入CAE驱动设计思想,基于三角面片的参数化工具网格模型,实现了坯料网格与工具网格的参数化关联、工艺参数之间的参数化关联和设计模型与分析模型的参数化关联,保证了产品设计、工艺设计与成形模拟模型同步更新,实现了参数化的CAE分析和真正意义上的CAD/CAE无缝集成。该系统通过建立统一的设计与模拟模型,避免了传统CAE软件与CAD平台之间模型数据交换所引起的曲面丢失和精度损失。通过某企业生产的烤箱上盖的成形模拟的参数化应用,以及模拟结果与实验结果的对比,验证了系统的实用性和准确性。     

支持自顶向下设计的产品装配模型研究

产品的设计过程是一种自顶向下的设计过程,而产品装配模型是实现Top-Down设计的关键.论文在基于装配语义的装配特征的基础上提出了支持top-down设计的产品装配模型,讨论了模型的结构和采用多细节层次模型法建立产品装配模型的实现方法,提出了采用基于装配和加工特征统一的建模方法建立包含装配语义关系的零件模型,并在Pro/E软件平台上,开发了原型设计系统.     

Study on boundary search method for DFM mesh generation

The boundary mesh of the casting model was determined by direct calculation on the triangular facets extracted from the STL file of the 3D model. Then the inner and outer grids of the model were identified by the algorithm in which we named Inner Seed Grid Method. Finally, a program to automatically generate a 3D FDM mesh was compiled. In the paper, a method named Triangle Contraction Search Method (TCSM) was put forward to ensure not losing the boundary grids; while an algorithm to search inner seed grids to identify inner/outer grids of the casting model was also brought forward. Our algorithm was simple, clear and easy to construct program. Three examples for the casting mesh generation testified the validity of the program.     

并行工程环境下的铸造工艺CAD/CAE系统

在并行工程环境下集成铸造工艺ＣＡＤ／ＣＡＥ系统,能高效率、高质量地实现铸造工艺的设计－－校核－－再设计－－优化的技术路线,从而有力地支持产品的并行设计,以统一的造型平台ＳｏｌｉｄＥｄｇｅ作为信息交换的基础,将集成铸造工艺ＣＡＤ／ＣＡＥ系统纳入了并行工程环境。集成系统以产品模型作为输入,进行铸造工艺参数设计,浇冒口系统设计,生成包含铸造工艺信息的铸件三维模型,通过凝固过程数值模拟,校和优化工艺设计。     

基于产品族的产品设计方法研究

为达到快速响应市场需求和客户的特殊要求,实现产品快速设计,提出了在广义产品族基础上的产品设计方法：利用典型产品模板作为平台,组建企业产品族,并利用零件族实现产品配置形成新的产品;开发在线定制平台和智能浏览器,使客户浏览到产品、说明书,对产品图样进行简单更改和意图说明,实现客户化定制。利用这些技术,使企业实现设计知识重用,达到快速产品开发的目的,并以最快、最好的服务满足客户需求。     

基于异构CAD平台的可参数化Web三维模型库构建

构建网络三维模型库的目的在于实现对大量零部件三维CAD模型资源的规范化组织和高效集中管理。基于异构CAD平台构建了可参数化Web三维模型库系统架构,并对基于OSG的三维模型网络可视化、基于异构CAD系统的三维模型参数化驱动设计及二次开发接口统一封装、三维CAD模型及参数加密等关键技术进行了讨论;给出了原型系统及其在复杂产品——节能抽油机快速虚拟样机设计过程中的应用实例。结果表明:开发的基于异构CAD平台的可参数化Web三维模型库不仅能满足不同CAD用户需求,且支持在线三维模型浏览和参数化驱动设计,提高了产品开发效率。     

产品全生命周期建模技术研究

在介绍产品模型的基础上,通过对常规机械ＣＡＤ／ＣＡＭ采用串行工作方式所产生弊端的分析和应用并行工程、虚拟制造等先进技术来缩短新产品开发周期的阐述,证明建立产品全生命周期模型在新产品开发过程中具有重要意义,最后介绍了在建立全生命周期模型中所用于的基于特征、参数化、自顶向下设计、面向装配设计、基于ＳＴＥＰ产品数据交换标准等新技术。     

板料成形有限元模拟中自适应三角形网格的研究

针对非规则几何区域的有限元网格剖分,提出了栅格法与推进法结合的新的三角形自适应剖分算法、三角形单元网格的动态自适应加密和聚合算法和基于板料模具穿透量的加密判据和基于法矢量的聚合判据,实现了空间三角形单元网格的划分、自适应加密、动态聚合和重划分.     

Reconstruction of Freeform Objects with Arbitrary Topology Using Neural Networks and Subdivision Techniques

In reverse engineering, laser scanned data is reconstructed into a CAD model. This paper presents a new reconstruction approach that integrates neural networks with subdivision techniques. The neural network technique creates a triangular mesh that approximates the shape of an object and detects its topology, where the subdivision approach applies smooth surfaces onto this mesh. The advantage of this method is that the reconstruction can be applied on objects with arbitrary topology, and the final model can be integrated with traditional CAD systems using a NURBS representation that preserves continuity. The feasibility of the method is demonstrated on freeform objects with arbitrary topology.