零件的设计模型向毛坯模型转换技术研究

为了实现CAD／CAPP／CAM的集成，提出了一种由设计模型向毛坯模型转换、进而向制造模型转换的思想。文章重点研究了由设计模型向毛坯模型转换的技术。具体研究了毛坯模型的定义与生成技术，包括毛坯建模、毛坯模型的生成、切削区域的定义、分解性实体几何造型思想，以及结构实体几何特征模型向分解性实体造型的转化。还研究了设计模型向毛坯模型转换的实现方法。给出了实现这一转换的具体步骤为：识别零件表面、余量补偿、体加工面的识别和立体形状的构建、采用半空间法构建被移去的体特征和偏移量补充。     

基于Open CASCADE的弯管参数提取与建模系统研发

为解决自动化弯管CAD/CAM系统中弯管数字化模型到加工坐标参数之间的转换问题,提出了基于Open CASCADE的弯管参数提取与参数化建模的方法。通过开源三维几何引擎Open CASCADE读取弯管数字化模型并提取弯管的几何参数信息,然后通过弯管几何参数信息到加工坐标参数的转换方法获得弯管加工坐标参数。根据弯管加工原理通过弯管加工坐标参数使用Open CASCADE来建立弯管数字化模型。根据以上参数提取和参数化建模方法,开发了弯管参数提取与参数化建模软件系统,实现了弯管数字化模型与加工坐标参数的相互转换。该系统能应用于弯管的设计与制造过程,为实现自动化弯管CAD/CAM系统奠定了基础。     

基于特征的异构CAD模型转换技术研究

提出并实现了一种基于特征的异构CAD模型转换方法。该方法以特征操作为核心,从特征层和几何层访问CAD模型信息并实现其转换。与一般模型转换接口相比,该方法不仅使转换后的模型在几何形状上与原模型相同,而且保证了转换前后模型的特征树、尺寸及约束等信息的一致性。转换后的模型可以在目标系统下进行基于特征的修改和编辑。     

整体硬质合金刀具参数化直接建模的研究与实现

针对整体硬质合金刀具曲面结构复杂、参数化直接建模难以实现的问题,对整体硬质合金立铣刀的三维参数化直接建模进行了研究。分析了整体硬质合金立铣刀中包含的复杂曲线与曲面,将立铣刀的三维模型划分为5个重要特征,在三维建模过程中对每个特征根据刀具的设计规则进行了详细的数学建模,提取出了影响特征生成的关键几何设计参数,为每个特征建立了通用数学模型,通过UG/Open二次开发工具完成了立铣刀参数化界面设计,并在UG环境下建立了整体硬质合金刀具参数化设计系统。研究结果表明,整体硬质合金刀具参数化设计系统实现了复杂曲面刀具的参数化直接建模,节约了曲面方程的计算时间,有效提高了刀具设计与建模效率。     

概率行为树模型转化为模型检测模型方法研究

将概率模型检测方法运用到机电系统可靠性评价中,可以有效提高可靠性分析特别是FMEA分析的准确性与效率。利用概率模型检测对机电系统进行可靠性评价需要对机电系统进行形式化建模,直接利用模型检测语言对系统进行形式化建模直观性较差,建模难度大。对机电系统的概率行为树建模进行了介绍,分析了概率模型检测工具PRISM提供的形式化建模语言,定义了从概率行为树模型到PRISM形式化模型的转换规则,实现了机电系统概率行为树模型向模型检测形式化模型的转换。以数控机床工作台系统为例验证了转换方法的可行性。     

基于特征的异构全三维数字化模型转换方法研究与实现

针对全三维数字化定义模型在异构CAD系统间转换时会丢失特征和非几何信息的问题,综合考虑几何信息、非几何信息及二者的关联关系,提出一种基于特征的异构全三维数字化定义模型转换方法。使用可扩展标记语言对三维模型的特征信息与工程注释信息及其关联关系进行表达;以可扩展标记语言文件作为中间文件,经过信息提取和信息重构,同时转换几何特征信息和工程注释信息,并保持二者间的关联关系,实现全三维数字化定义模型在异构CAD系统间的转换;以某型号飞机的结构件为例,在Pro/E和CATIA系统间验证了方法的有效性。     

逆向工程中的参数化建模技术及应用

逆向参数化建模方法是在逆向工程的基础上,加入参数化技术形成的一种新的建模方法,该方法不仅有利于提取原始设计信息,重建更为精确的CAD模型;而且易于实现模型的参数化修改,推动产品的创新设计。简要介绍了逆向工程的概念和逆向参数化建模方法,以汽车后视镜为例,利用Geomagic Studio软件对扫描点云进行处理,拟合出特征识别后的初始曲面。通过参数转换功能把初始曲面导入Solidworks中进行编辑,最后得到汽车后视镜的参数化模型。实践表明这为反求模型的参数化建模提供了一种切实可行的方法。     

一种基于特征脚本的三维零件模型描述方法

针对零件模型中参数化特征建模过程和约束等信息的描述问题，提出了一种基于特征脚本的三维CAD零件模型描述新方法，使用可扩展标记性语言(XML)描述零件特征脚本，给出了零件模型中草图和形状特征的XML脚本描述方法，针对参数依赖和几何约束信息与几何实体匹配问题，研究了几何实体的持久命名机制；以Creo系统为例，通过程序开发，生成描述零件模型的XML特征脚本文件，并导入该脚本文件，重建特征建模过程以及参数和几何依赖关系，验证了基于特征脚本CAD零件模型描述方法的可行性。     

面向Web的MBD模型重建方法研究

针对在Web环境下重建三维CAD模型的过程中,存在几何和拓扑信息、产品制造信息丢失的问题,提出一种基于三角网格表示法与边界表示法相结合的MBD模型轻量级表示方法,并研究出相应的数据结构和格式转换方法。使用JSON文件统一表达轻量级MBD模型的几何和拓扑信息、产品制造信息及其与几何特征之间的关联关系;借助CAD系统提供的接口,经模型文件解析、信息提取整合和网格数据处理后将源MBD模型转换为JSON格式模型文件传输到Web端,借助WebGL技术完成轻量化模型的加载,实现MBD模型的Web重建。最后通过实例模型验证了方法的有效性。     

基于本体技术的企业模型互操作

为了解决多企业建模中异构模型间的互操作问题.提出了基于本体技术的模型转换方法,以实现语义层面上的模型互操作.在该方法中,首先给出了以模型转换生成器为核心的模型转换框架,在该框架中抽象出源建模语言和目标语言的元模型,并建立共享的模型参考本体及元模型到参考本体的语义标注,作为概念语义匹配推理的基础;其次给出了模型转换的过程和转换自动生成的实现技术;最后通过一个模型转换实例,验证了本方法的有效性和可行性.     

散乱数据点云型面特征分析算法的研究与应用

提出一种产品散乱数据点云型面特征快速分析算法.该算法基于R*-tree动态空间存取模型,能快速、准确地获取点云局部型面参考数据,并采用最小面积包围矩形法对其进行参数化;以自由曲面逼近产品局部型面,估算数据点云型面曲率值;将点云型面曲率映射为RGB颜色值,以曲率云图反映产品型面特征分布.该算法运行效率高,产品数据适应性强,型面特征分析结果准确.     

圆锥破碎机虚拟样机参数化建模与仿真分析

为了在设计阶段提高破碎机机械结构运转性能和动力学表现,基于圆锥破碎机的主设计参数,结合ADAMS软件的建模语言,提出圆锥破碎机虚拟样机参数化建模的方法,该方法通过参数化类型和约束类型表达模型元素之间的关联关系。由仿真分析参数化模型得到不同工况的动锥自转转速信息以及关键运动副的动力学信息,为其工作性能评价提供依据并为下一步的有限元分析提供数据支持。以PYG1100型圆锥破碎机为例进行参数化建模和仿真结果分析,验证了模型的有效性和可靠性。     

三维工艺设计中的工艺模型创建方法

针对目前机加工零件三维工艺设计存在的工序模型可读性及建模通用性差,生成效率低的问题,提出一种基于半空间相交法的工艺模型创建方法。首先对工艺MBD模型进行定义并确立了求解表达式。接着根据逆向建模思维,从设计MBD模型开始,对各道工序中的加工特征,进行特征识别与设计信息提取。然后运用改进的半空间相交及参数化建模方法,创建各道工序的制造特征体和工序MBD模型,并将最终生成的工艺MBD模型作为工艺文件输出保存。最后,以后桥差速器壳零件为例,对所提方法的可行性进行了实例验证。     

基于特征的曲面钣金零件三维参数化造型研究

为了保证典型曲面钣金特征的数据信息不会随着曲率的不同而发生改变,提出了一种由程序驱动的基于特征的曲面钣金零件三维参数化造型技术。分析了复杂曲面钣金零件的基础模型建模要求,并在总结造型方法整体框架的基础上,给出了实体建模与三维参数化设计的具体实现方法。通过对曲面加强槽的三维参数化造型,验证了该方法的准确性与通用性。     

回转类零件CAD/I-CAPP集成专家系统研究

以回转类零件为对象,采用特征建模的方法构建了零件特征信息模型.以AutoCAD2004为平台,应用ActiveX技术和参数化技术,实现了轴类零件图形的参数化绘制.采用产生式规则对工艺知识进行归纳与表达,利用工艺知识特征建立了高效的推理机制,提出了工艺规程和工序的决策规则与算法,实现了回转类零件工艺决策的智能化.     

产品反求CAD建模工程化技术研究

研究了模型边界处理方法及复杂曲面局部特征设计方法，总结了CAD模型边界的三种获取方法，提出了基于零件视图投影原理，从2D图纸合成3D边界的技术方案，提出了一种以特征点为导向、基于多视图连续变换原理的3D边界和初始曲面模型匹配方法；提出了边界特征和内部特征曲面设计方法，给出了复杂形状产品反求CAD建模应用实例。     

面向装配的跨零件特征造型的模型表示与实现

在产品设计中 ,许多典型的结构特征具有跨零件性 ,如螺钉、销联接等。在现代 CAD系统中 ,特征造型是面向单个零件的 ,在处理跨零件特征时不仅造型效率低 ,而且破坏了这类跨零件特征明确的工程意义。本文在研究这类特征内在的跨零件性、局部修改性及装配关系的基础上 ,将面向零件的特征造型向面向装配的跨零件特征造型延伸 ,提出了虚零件等概念 ,建立了其数学模型 ,表达了在装配建模时通过虚零件对装配对象实体模型自动进行局部修改的关系 ,根据这一模型提出了其实现技术。在自主开发的超人 CAD/ CAM软件和商业 CAD/ CAM系统 UG上开发了机械联接单元智能快速设计软件包。实践表明 ,提出的方法在创建跨零件特征造型时工程语意明确 ,具有高效性、方便性、自然性、智能性等特点 ,并且可以方便地同传统特征造型系统融合     

参数化工作流动态建模及其在PDM系统中的应用

为提高工作流对动态不确定因素的处理能力，提出了参数化工作流动态建模方法。通过多个参数化模型的实例，建立实际的业务过程模型；同时为了控制和导航整个业务过程，提出了活动控制参数规则、多于模型实例之间的流转关系控制策略和基于管理角色的人为控制策略。为了实现该动态建模方法，工作流管理系统需要对工作流管理联盟的规范作较小程度的扩充。实际应用表明，这种方法是有效和可行的。     

产品逆向装配建模技术研究与实践

在进行摩托车外形覆盖件产品的逆向设计时 ,由于传统的基于零件的逆向建模不能保证产品外形的连续、贴合和配合轮廓的一致性。本文提出了一种基于基准点和配合轮廓的装配建模方法并在实践中应用 ,使摩托车配合件达到了共线的设计要求。文章还对装配模型的误差进行了分析 ,提出了减少误差的措施。     

基于MCAD API的三维参数化模型建立技术

介绍采用三维参数化特征建模与编程技术相结合的设计技术建立三维参数化模型的方法，并给出应用实例。