异形回转类零件混合建模技术研究

发布时间：2017-10-23 10:30

  本文关键词：异形回转类零件混合建模技术研究

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【摘要】：异形回转类零件，是回转类零件的一种，是指以局部回转体为主体，其余部分有复杂的几何外形的一类零件。诸如汽车的凸轮轴，发动机上的曲轴，坦克等重型装备上的平衡肘等，均属于异形回转类零件。这类零件结构复杂，设计制造成本高，零件修复困难，本研究主要提出一种适合这类零件的建模方法，开发一个实现这种建模方法的异形回转类零件的专用建模工具，可以用于异形回转类零件的设计、制造和零件的修复等过程。 曲轴、凸轮轴等异形轴类在发动机产品中占据着及其重要的地位，坦克上的平衡肘、曲臂等也是坦克中的核心零件，这类零件具备几何形状和实际应用的共性：在几何结构上，这类零件均可以拆分为局部回转体和异形不规则部分；在实际应用中，回转体部分在制造中需要机加工,而异形部分只需要真实反映零件的几何特点。 针对这类零件的两个典型部分：局部回转体部分和异形部分，本文采用两种不同的建模思路，再把两部分模型混合，即混合建模思想。混合建模得到的模型，由于在设计的最初就考虑后续的加工制造，，模拟仿真等环节，因而，这个模型可以作为零件从设计到后续制造以及再制造的统一数据模型供各个环节使用。针对几何形状规则的回转体部分，可以采用基于特征的建模方法，把零件的这一部分看做是一个个制造特征的拼合，不仅便于设计者开发创新，而且可以给用户提供一个完备的数据模型，使后续所有环节都可以提取到各自所需的信息。而对于非回转体部分，特征建模不再适用。本文采用VRML建模，利用三维建模软件CATIA的强大三维建模功能，构造这一部分的几何特征，转换成VRML语言描述文件后，把得到的中性文件作为这一部分的模型，通过解析引擎的读取，使之可以与前一步基于特征建立的模型进行拼合。最终在Delphi建模环境下结合OpenGL，开发了一个适用于这一类零件的建模工具。
【关键词】：异形回转类零件 特征建模 VRML建模 混合建模
【学位授予单位】：天津职业技术师范大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TH122
【目录】：

• 摘要4-5
• Abstract5-6
• 目录6-8
• 第1章 绪论8-15
• 1.1 课题研究背景、目的与意义8-9
• 1.2 常见异形回转类零件的建模技术的对比分析9-13
• 1.2.1 现存建模方法的对比9-10
• 1.2.2 特征建模方法的综述10-11
• 1.2.3 虚拟现实建模与 VRML11-12
• 1.2.4 OpenGL 的应用12
• 1.2.5 混合建模技术的研究意义12-13
• 1.3 主要研究内容13-14
• 1.4 本章小结14-15
• 第2章 异形回转类零件混合建模方法15-30
• 2.1 异形回转类零件的定义15-17
• 2.1.1 零件的几何模型分析15-16
• 2.1.2 零件的建模思路规划16-17
• 2.2 特征建模方法17-25
• 2.2.1 特征建模的发展历史17-19
• 2.2.2 特征的定义和分类19
• 2.2.3 特征之间的联系19-20
• 2.2.4 特征的表达方法与特征库20-21
• 2.2.5 参数化设计21-22
• 2.2.6 特征建模的常用方法22-23
• 2.2.7 特征建模系统的功能要求23-24
• 2.2.8 特征建模的优点与局限性24-25
• 2.3 异形部分建模方法25-28
• 2.3.1 常用三维建模软件综述25-26
• 2.3.2 CATIA 建模优势26-27
• 2.3.3 VRML 语言与 VR 技术综述27-28
• 2.4 混合建模过程28-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 特征建模的实现30-43
• 3.1 特征建模的实现方法30-34
• 3.1.1 特征模型的三维描述30-32
• 3.1.2 参数化特征设计32-33
• 3.1.3 几何元素之间的约束的描述33
• 3.1.4 参数化轮廓向特征的的转换规则33-34
• 3.2 特征建模的实现34-42
• 3.2.1 外圆柱特征的实现34-35
• 3.2.2 鼓形及凹鼓形特征的实现35-38
• 3.2.3 螺纹特征的实现38-41
• 3.2.4 回转类零件特征的删除、插入41-42
• 3.3 本章小结42-43
• 第4章 异形部分建模的实现43-49
• 4.1 异形部分的 VRML 模型的建立43-44
• 4.2 VRML 文件分析44-46
• 4.3 基于 OpenGL 的 VRML 文件解析46-48
• 4.4 解析结果48
• 4.5 本章小结48-49
• 第5章 建模工具的开发与应用实例49-55
• 5.1 建模环境的简介49-50
• 5.2 界面设计50-51
• 5.3 系统实现的功能51-53
• 5.4 现实应用53-54
• 5.5 本章小结54-55
• 第6章 结论与展望55-56
• 6.1 结论55
• 6.2 展望55-56
• 参考文献56-59
• 致谢59-60
• 申请学位期间的研究成果及发表的学术论文60

【参考文献】

中国期刊全文数据库 前10条

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本文编号：1082934