創(chuàng)新設計中的起重機可互換性虛擬裝配及干涉檢查.pdf

1、應用CAD技術可以起到提高企業(yè)的設計效率、優(yōu)化設計方案、減輕技術人員的勞動強度、縮短設計周期等作用。虛擬現(xiàn)實技術在CAD中已經(jīng)開始應用，它提倡沉浸式的設計，可以驗證設計的正確性和可行性。近些年來，一些企業(yè)在完成了二維CAD技術應用之后，開始轉向三維CAD技術，甚至在CAD技術中融合虛擬現(xiàn)實技術，以取得更大的經(jīng)濟效益。為了實現(xiàn)這兩種技術的融合和更有效地發(fā)揮三維CAD系統(tǒng)的作用，我們可以對三維CAD系統(tǒng)進行二次開發(fā)，實現(xiàn)CAD系統(tǒng)的智能化、

2、專業(yè)化和用戶化。 所謂CAD軟件的二次開發(fā)，是指在通用CAD軟件的基礎上，為提高和完善軟件的功能，使之更符合用戶需要而做的開發(fā)工作。其根本目的是提高設計、制造質量，縮短產品的生產周期，充分發(fā)揮CAD軟件的作用。 裝配設計是起重機設計工作的重要一環(huán)，虛擬裝配技術作為虛擬現(xiàn)實技術在設計與制造領域的重要應用之一，近年來取得了長足的發(fā)展，有些虛擬裝配系統(tǒng)已經(jīng)開始工業(yè)應用。本文的研究工作將虛擬現(xiàn)實技術與三維CAD技術相結合，研究橋

3、式起重機的虛擬自動裝配及裝配中的干涉檢查。在此研究中，作者選用先進的三維CAD軟件平臺-SolidWorks，進行起重機的建模；并運用面向對象的設計語言-VisualBasic，利用SolidWorks的API函數(shù)和OLE接口對其進行二次開發(fā)，開發(fā)出起重機小車的創(chuàng)新虛擬裝配設計和干涉檢查系統(tǒng)。此設計系統(tǒng)是通過VB編程，在SolidWorks軟件平臺上外掛系統(tǒng)程序，程序的運行就如同SolidWorks調用自身功能一樣，來實現(xiàn)設計功能。

4、 本文在進行虛擬自動裝配開發(fā)時，根據(jù)起重機的機構組成特點，采用分層裝配的規(guī)劃設計思路，先由單個零件組裝成小部件，再由小部件組裝成大部件，最后將各部件組裝成整臺起重機小車。裝配中的關鍵技術是利用輔助特征構造裝配選擇集和簡化裝配零件數(shù)量。通過設計用戶對話框，裝配二次開發(fā)實現(xiàn)了起重機小車虛擬自動化裝配，在裝配過程中可實時修改裝配參數(shù)、更換裝配零部件，以及通過用戶對話框方便地修改零件尺寸參數(shù)，達到非標設計的目的。 干涉檢查是起重機虛

5、擬裝配中的任務之一，其計算量比較大，算法的效率高低直接關系到系統(tǒng)的運行速度。本文分析了干涉檢查理論和幾種干涉算法，在二次開發(fā)中采用遞歸的逐層分解的包絡盒算法，利用元件沿著裝/拆運動軌跡形成的包絡體代替元件本身參與求交運算，形成了一種三級遞進式的干涉檢查算法。 開發(fā)專用CAD系統(tǒng)將會有力推動工廠推廣真正意義上的產品CAD，實現(xiàn)智能化設計。對起重機三維CAD系統(tǒng)開發(fā)的探索和研究，會為以后進行的其他產品CAD系統(tǒng)開發(fā)做好技術上的準備，