創(chuàng)新設(shè)計中的起重機可互換性虛擬裝配及干涉檢查.pdf

1、應(yīng)用CAD技術(shù)可以起到提高企業(yè)的設(shè)計效率、優(yōu)化設(shè)計方案、減輕技術(shù)人員的勞動強度、縮短設(shè)計周期等作用。虛擬現(xiàn)實技術(shù)在CAD中已經(jīng)開始應(yīng)用，它提倡沉浸式的設(shè)計，可以驗證設(shè)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(shù)應(yīng)用之后，開始轉(zhuǎn)向三維CAD技術(shù)，甚至在CAD技術(shù)中融合虛擬現(xiàn)實技術(shù)，以取得更大的經(jīng)濟效益。為了實現(xiàn)這兩種技術(shù)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(chǔ)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(shè)計、制造質(zhì)量，縮短產(chǎn)品的生產(chǎn)周期，充分發(fā)揮CAD軟件的作用。 裝配設(shè)計是起重機設(shè)計工作的重要一環(huán)，虛擬裝配技術(shù)作為虛擬現(xiàn)實技術(shù)在設(shè)計與制造領(lǐng)域的重要應(yīng)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(yīng)用。本文的研究工作將虛擬現(xiàn)實技術(shù)與三維CAD技術(shù)相結(jié)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?qū)ο蟮脑O(shè)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(shè)計和干涉檢查系統(tǒng)。此設(shè)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(diào)用自身功能一樣，來實現(xiàn)設(shè)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(gòu)組成特點，采用分層裝配的規(guī)劃設(shè)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(guān)鍵技術(shù)是利用輔助特征構(gòu)造裝配選擇集和簡化裝配零件數(shù)量。通過設(shè)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(dá)到非標(biāo)設(shè)計的目的。 干涉檢查是起重機虛

5、擬裝配中的任務(wù)之一，其計算量比較大，算法的效率高低直接關(guān)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(luò)盒算法，利用元件沿著裝/拆運動軌跡形成的包絡(luò)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(chǎn)品CAD，實現(xiàn)智能化設(shè)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(chǎn)品CAD系統(tǒng)開發(fā)做好技術(shù)上的準(zhǔn)備，