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组合夹具虚拟装配实验系统的研究和开发
作 者: 赵红星
导 师: 熊良山
学 校: 华中科技大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 计算机辅助夹具设计 组合夹具 虚拟装配 组合夹具元件库 NX Open
分类号: TG754
类 型: 硕士论文
年 份: 2007年
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内容摘要
在组合夹具拼装设计的实验教学过程中,由于组合夹具元件库的元件数量众多,学生很难在短时间内从库中找到所需要的元件完成夹具的拼装。为解决这一问题,本文特开发了计算机辅助组合夹具虚拟装配实验系统FixAssem。FixAssem系统的目标是将计算机辅助夹具设计(CAFD)领域所有能够在软件中实现的内容都集成在UG中。为此,本文在组合夹具元件库和零件实例库基础上,设计并在Visual C++ 6.0开发环境下搭建了由交互式装配(I-CAFD)、性能验证(CAFDV)、基于实例推理(CBR)、网上装配等四个子系统组成的FixAssem系统的总体框架。组合夹具的元件库是整个组合夹具系统的基础,其元件数量是决定组合夹具变形设计方便性的关键。因此,元件库的元件数量一般较大,需要开发专用的FixAssem系统元件库建库工具。为此,本文应用面向对象方法,联合使用NX Open C API、NX Open Menuscript和NX Open UIStyler,编写了组合夹具元件库建库工具软件(约10000行代码),建立了一个小型组合夹具元件库。为了提高FixAssem系统元件库的建库效率,简化用户输入,将组合夹具元件个体信息设计成完整的六层式结构,并用菜单功能实现上三层结构,用对话框实现下三层结构。同时采用字符指针数组将所需要的参数和信息集成起来,采用嵌套switch语句实现下三层控制和各元件模型的生成。与以前存在的许多标准件建库工具相比,所开发的元件库建库工具不仅界面友好,而且所有代码均采用模块化结构,运行也不依赖于数据库,因而执行效率高,系统占用磁盘空间少。该建库工具既可以用作组合夹具建库工具,满足组合夹具试验教学中的建库需求,也可以用作各种机电系统元件库的建库模板,在更大的应用范围内发挥作用。
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全文目录
摘要 4-5 ABSTRACT 5-9 第一章 绪论 9-20 1.1 课题来源、目的及意义 9-10 1.2 国内外相关文献综述以及发展趋势展望 10-17 1.2.1 夹具柔性化发展述评 10 1.2.2 夹具设计系统分类述评 10-12 1.2.3 计算机辅助夹具设计内容及过程述评 12-14 1.2.4 设计方法分类评论 14-16 1.2.5 国内外研究者分布概览 16-17 1.2.6 组合夹具设计教学情况述评 17 1.2.7 发展趋势展望 17 1.3 研究内容和方法 17-18 1.3.1 研究内容 17 1.3.2 研究方法 17-18 1.4 论文的主要结构 18-20 第二章 系统主体框架设计 20-28 2.1 系统总体功能需求分析 20 2.2 系统总体结构和模块划分 20-21 2.3 各主模块设计规划 21-27 2.3.1 夹具元件库和零件实例CAD 模型库的组织 21-23 2.3.2 交互设计I-CAFD 模块 23-24 2.3.3 基于案例推理的自动化设计模块 24-26 2.3.4 性能验证(CAFDV) 26-27 2.3.5 面向网络的夹具装配 27 2.4 小结 27-28 第三章 使用 NX Open API 对 UG 进行二次开发 28-46 3.1 UG 二次开发简介 28-32 3.1.1 Unigraphics 简介 28 3.1.2 NX Open 简介 28-30 3.1.3 NX Open API 程序的运行方式 30-32 3.2 NX Open API、Menuscript 和 UIStyler 的联合开发 32-45 3.2.1 程序设计时所需作的设置 32-33 3.2.2 API、Menuscript 和UIStyler 联合开发的菜单激发方式 33-34 3.2.3 NX Open 联合开发程序文件结构 34-38 3.2.4 Menuscript 语法和UIStyler 设计方法简介 38-45 3.3 小结 45-46 第四章 夹具元件参数化标准件库的建立 46-76 4.1 零件库的建立原则 46-47 4.2 UG 零件库的建立方法 47-51 4.2.1 电子表格(Spreadsheet)法 47-48 4.2.2 关系表达式(Expression)法 48 4.2.3 用户自定义特征(User Defined Feature)法 48-49 4.2.4 知识熔接(Knowledge Fusion)法 49 4.2.5 程序设计法 49-50 4.2.6 建库方法分析比较 50-51 4.3 数据库功能取舍讨论 51 4.4 参数化建模涉及的概念 51-52 4.5 元件库子系统结构方案设计 52-55 4.5.1 菜单结构 52-54 4.5.2 对话框结构 54-55 4.6 程序代码结构及其实现 55-74 4.6.1 元件库子系统代码总体构想 55-56 4.6.2 代码的具体结构和实现(以中型槽系组合夹具元件库为例) 56-74 4.7 小结 74-76 第五章 系统应用实例及软件工程评价 76-78 5.1 组合夹具虚拟装配应用实例 76-77 5.2 系统的软件工程评价 77-78 第六章 总结和展望 78-79 6.1 全文总结 78 6.2 工作展望 78-79 致谢 79-80 参考文献 80-83 附录1 83
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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 > 组合夹具
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