通用类机械产品虚拟装配系统关键技术研究

发布时间：2020-07-09 22:37

【摘要】：虚拟装配是装配领域近年来的一个新兴的研究方向,它的研究与发展极大地推进了虚拟制造技术完善,具有广阔的应用前景。论文对虚拟装配的系统体系结构、技术解决方案和关键技术进行了深入的研究。论文首先分析和总结了装配技术与先进制造技术发展不相符的现状,认为虚拟装配是解决这一问题的最佳方案,并论述了对虚拟装配进行应用基础研究的必要性。其次,论文以通用类机械产品作为研究对象,提出了通用类机械产品虚拟装配系统的体系结构和技术解决方案。再次,论文按照通用类机械产品虚拟装配环境的构建方案,以真实感显示和交互控制为重点建立了系统的装配环境。论文在分析装配模型信息内容的基础上,构建了开放式统一装配模型(OUAM)结构,并提出了模型信息的表达方式和处理方法。然后,论文论述了在虚拟装配的体系结构中引入装配工艺规划与设计模块的必要性,确定了通用类机械产品虚拟装配工艺规划与设计模块的组成结构和两条技术路线,并分装配规划和装配工艺设计两部分进行了研究和实现。最后,开发和实现了面向通用类机械产品的虚拟装配原型系统,为论文的研究内容提供了有力的验证。
【学位授予单位】：南京航空航天大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2005
【分类号】：TH122
【图文】：

虚拟装配,研究过程,机械产品

究又可分为框架研究、支撑技术研究、使能技术研究、系统的研制和验证几个步骤，如图 1.1 所示。本论文正这个层面之上。本文在对虚拟装配的研究现状分析和总程实际构建了通用类机械产品虚拟装配系统的体系结构 PC 机的技术解决方案。然后重点针对虚拟装配环境、规划与设计模块的结构、关键理论与实现方法进行了研用类机械产品虚拟装配原型系统（Virtual Assembly 发进行理论与方法的验证。论文的主要研究内容与思路装配的技术体系和框架研究；类机械产品虚拟装配系统体系结构的建立；类机械产品虚拟装配环境的构建；类机械产品虚拟装配模型的建立；类机械产品虚拟装配工艺规划与设计的研究；面向通用类机械产品虚拟装配的一个原型系统，对相关

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图 3.4 正交投影视景体图 3.5 透视投影视景体虚拟装配环境需要将环境内的所有三维几何模型，小到一个垫减速器箱体部件，准确地显示在屏幕上供用户观察。如果视景，对于一些过小或过大的零件就会出现细节不清晰或是超出视象。因此，必须正确设定视景体的大小，确保无论什么尺寸的确显示。其具体实现方法为：首先创建零部件的包围盒，当用景体大小的命令时，根据包围盒尺寸重新判断设定视景体各个

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图 3.5 透视投影视景体虚拟装配环境需要将环境内的所有三维几何模型，小到一个垫减速器箱体部件，准确地显示在屏幕上供用户观察。如果视景，对于一些过小或过大的零件就会出现细节不清晰或是超出视象。因此，必须正确设定视景体的大小，确保无论什么尺寸的确显示。其具体实现方法为：首先创建零部件的包围盒，当用景体大小的命令时，根据包围盒尺寸重新判断设定视景体各个，最后调整视点和视线方向，重绘场景。包围盒[25]就是用一些体积略大且形状简单的实体(如球面、长方杂的模型包围起来。包围盒描述了模型所占空间的大致范围，有球形包围盒和长方体包围盒。本系统的研究对象是通用类机部件结构简单、形状规则且运动方向单一，构建长方形包围盒统在获取到模型的面片信息之后，通过循环比较顶点坐标值，、Y 向、Z 向的最小坐标值（x0，y0，z0）和最大坐标值（x1

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