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基于Virtools的钻夹具虚拟装配的研究与开发

作　者: 梁宇红
导　师: 范孝良
学　校: 华北电力大学
专　业: 机械电子工程
关键词: Virtools 装配建模 装配规划 虚拟装配
分类号: TG751.2
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 55次
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内容摘要


装配是产品开发活动中最具影响力的一个环节,虚拟装配充分利用虚拟现实技术和CAD技术,模拟一个虚拟的装配环境,它具有直观的三维可视化界面,能够清晰地表达产品的设计概念,摆脱对实物样件的依赖,利用虚拟装配系统设计人员可以通过对虚拟模型的分析、评价和修改,及早发现装配中的问题,对模型进行修改,最后完成产品的定型,直接观察装配的动态过程。本课题首先对虚拟装配的特点及发展进行了分析,在此基础上以立轴回转分度钻床夹具为研究对象,阐述了夹具装配规程设计,并选择了系统开发的软件,提出了面向装配的建模技术、装配工艺规划、干涉检测等关键技术,经过深入探讨以“可拆便可装”为基本原则来实现夹具的虚拟装配。本系统已成功完成夹具虚拟装配演示,选用UG进行装配体建模,3Ds Max优化渲染,最后利用Virtools开发平台,借助BBS行为交互模块编辑对应脚本文件来实现夹具的人机交互。按照主界面上简单的操作说明,当操作人员点击装配演示按钮时夹具会自动拆卸,并分为快速装配和慢速装配;点击虚拟装配按钮时实现夹具的分组装配,利用视图的切换,零件被拖放到合适位置时便能自动融合,如此逐步完成零件的单个装配直到全部装配成功。相信此系统对今后的实验教学有一定的辅助作用。

全文目录


摘要  5-6
Abstract  6-9
第1章 绪论  9-13
  1.1 课题背景及研究的目的和意义  9-10
  1.2 国内外研究动态  10-11
  1.3 本课题的主要研究内容  11-12
  1.4 本章小节  12-13
第2章 系统开发环境及工具的选择  13-21
  2.1 虚拟装配技术  13-14
    2.1.1 虚拟装配的概念  13-14
    2.1.2 虚拟装配的特点  14
  2.2 钻床夹具的设计与实例分析  14-17
    2.2.1 钻夹具装配规程设计  15
    2.2.2 钻床夹具设计实例  15-16
    2.2.3 工件加工工艺分析及要求  16-17
  2.3 钻夹具虚拟装配平台Virtools  17-20
    2.3.1 选择Virtools  17-18
    2.3.2 Virtools 简介  18-19
    2.3.3 Virtools 组件  19
    2.3.4 Virtools 界面介绍及操作  19-20
  2.4 本章小节  20-21
第3章 钻夹具虚拟装配模型的建立  21-29
  3.1 虚拟装配模型研究  21-23
    3.1.1 基于层次的模型  21-22
    3.1.2 基于关系的模型  22-23
    3.1.3 钻夹具装配模型描述  23
  3.2 钻夹具装配建模的基本策略  23-24
  3.3 钻夹具零件建模  24-28
    3.3.1 建模软件的选择  25
    3.3.2 UG 环境下夹具建模  25-28
  3.4 本章小结  28-29
第四章 钻夹具装配关键技术研究  29-42
  4.1 UG 平台下装配钻夹具  29-33
    4.1.1 装配结构  30
    4.1.2 配对条件  30-31
    4.1.3 钻夹具装配模型  31-33
  4.2 钻夹具三维模型的输出  33-34
  4.3 虚拟场景3Ds Max 优化  34-35
  4.4 钻夹具装配工艺规划  35-39
    4.4.1 装配序列规划  35-38
    4.4.2 装配路径规划  38-39
  4.5 钻夹具装配干涉检测  39
  4.6 钻夹具装配碰撞检测算法  39-41
  4.7 本章小结  41-42
第5章 钻夹具虚拟装配系统的实现  42-53
  5.1 制作前期准备工作  42-43
  5.2 钻夹具对象的建立与初始设定  43-45
    5.2.1 组织资源并导入Virtools 创建灯光  43-44
    5.2.2 设置材质  44
    5.2.3 设定摄影机  44-45
  5.3 装配演示制作  45-47
  5.4 分组装配制作  47-48
  5.5 界面及菜单制作  48-49
  5.6 后期交互制作  49-51
    5.6.1 信息的发送与接收  49-50
    5.6.3 “装配演示”与“虚拟装配”激活与解除  50-51
  5.7 整合及发布  51-52
  5.8 本章小结  52-53
第6章 结论与展望  53-54
参考文献  54-57
攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果  57-58
致谢  58-59
详细摘要  59-68

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中图分类: > 工业技术 > 金属学与金属工艺 > 刀具、磨料、磨具、夹具、模具和手工具 > 夹具 > 一般夹具 > 钻床夹具
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