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CAD/PDM系统一体化产品快速设计研究与应用

作　者: 冯亮亮
导　师: 郭钢
学　校: 重庆大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 设计流程优化 CAD/PDM一体化 MFD&HP虚拟装配 常规工程计算 非图形信息
分类号: TP391.72
类　型: 硕士论文
年　份: 2010年
下　载: 145次
引　用: 2次
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内容摘要


随着市场对产品快速响应要求、计算机信息技术的不断发展,产品设计方式发生了很大变化,同时制造企业中也不断地出现CAD等计算机辅助设计工具和PDM等管理工具。因此传统的产品设计方法已经不能满足产品的快速设计要求了。本文首先对目前国内外学者对产品设计流程、快速设计技术以及CAD/PDM集成技术的研究进行了分析,提出了传统的产品设计方法中的四点不足,根据四点不足的应用需求建立了数字化、信息化技术支持的CAD/PDM系统一体化产品快速设计流程业务模型。其次根据CAD/PDM系统一体化产品快速设计流程业务模型的要求从产品详细设计过程中涉及的四个方面进行了研究:①通过对CAD/PDM系统间的数据交换和功能交互的双向集成技术的研究,建立了CAD/PDM系统一体化集成结构并对CAD/PDM系统一体化集成中所遇到的关键问题进行了研究并提出了解决方案。②分析了建立常规工程计算公式库必要性,设计了基于宿主系统的常规工程计算公式库的功能结构,建立了常规工程计算公式库建立、调用及管理模型并对其实现技术进行了分析和研究。③分析了传统与现代产品CAD虚拟装配设计流程的优缺点,结合两者各自的优点,并针对产品新设计与改型设计的两种设计模式,提出了MFD&HP的产品快速虚拟装配设计流程,概括了建立CDTS模型的建模方法并进行了装配约束分类、装配约束规则的定义及规则库的设计,最后对产品快速装配设计中常用的零部件三维参数化模型库进行了设计。④通过对CAD系统中工程图的系统选项设置,零部件模型文件、工程图模型文件模板的定义过程的描述,在此基础上提出了非图形信息三维/二维一体化实现方法和过程。最后,本文采用Visual C++6.0开发工具,在Solidworks2008环境中二次开发了CAD/PDM系统一体化的产品快速设计系统。以某种型号减速器的设计为例,在该系统上进行了设计应用。应用结果表明,该系统保证了产品设计信息在三维CAD、二维CAD和PDM系统中的一致性,提高了产品详细设计效率,从而验证了该系统的可行性。

全文目录


中文摘要  3-4
英文摘要  4-9
1 绪论  9-19
  1.1 课题研究背景  9-10
  1.2 国内外研究现状  10-15
    1.2.1 产品设计流程国内外研究现状  10-11
    1.2.2 产品快速设计技术国内外研究现状  11-13
    1.2.3 CAD/PDM 集成技术国内外研究现状  13-14
    1.2.4 产品设计过程中存在的不足  14-15
  1.3 课题来源、目的及意义  15-16
    1.3.1 课题研究的来源  15
    1.3.2 课题研究的目的  15-16
    1.3.3 课题研究的意义  16
  1.4 课题研究的主要内容及文章结构  16-19
2 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计业务建模  19-25
  2.1 传统产品设计业务流程  19-20
    2.1.1 传统产品设计业务流程描述  19-20
    2.1.2 传统产品设计业务流程分析  20
  2.2 产品快速设计的应用需求  20-21
    2.2.1 CAD/PDM 系统一体化需求  20
    2.2.2 常规工程计算公式库需求  20-21
    2.2.3 产品CAD 快速数字化虚拟装配设计需求  21
    2.2.4 非图形信息三维/二维一体化需求  21
  2.3 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计业务建模  21-24
    2.3.1 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计业务流程  21-23
    2.3.2 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计的特点  23-24
  2.4 本章小结  24-25
3 CAD/PDM 系统一体化方法与技术研究  25-39
  3.1 CAD/PDM 系统一体化集成结构  25-26
  3.2 CAD/PDM 系统数据双向集成  26-32
    3.2.1 CAD/PDM 集成数据类型描述  26-27
    3.2.2 CAD/PDM 系统数据双向集成结构  27-28
    3.2.3 CAD/PDM 集成数据分析  28
    3.2.4 CAD/PDM 系统双向数据集成数据模型  28-29
    3.2.5 CAD/PDM 系统数据双向集成实现关键技术  29-32
  3.3 CAD/PDM 系统功能双向集成  32-37
    3.3.1 CAD/PDM 系统功能双向集成描述  32
    3.3.2 CAD/PDM 系统功能双向集成结构  32-33
    3.3.3 CAD/PDM 系统功能双向集成模型  33-34
    3.3.4 CAD/PDM 系统功能双向集成实现技术  34-37
  3.4 本章小结  37-39
4 基于宿主系统的常规工程计算公式库研究  39-47
  4.1 建立常规工程计算公式库的必要性  39-40
  4.2 基于宿主系统的常规工程计算公式库功能设计  40
  4.3 常规工程计算公式表达式的分析  40-41
  4.4 常规工程计算公式建立、调用与管理模型  41
  4.5 基于宿主系统的常规工程计算公式库的实现技术  41-45
    4.5.1 计算表达式解析  41-44
    4.5.2 公式库的数据表逻辑关系图的建立  44-45
  4.6 本章小结  45-47
5 产品 CAD 快速数字化装配设计方法研究  47-67
  5.1 机械装配的基本概述  47-49
    5.1.1 装配及装配过程  47-48
    5.1.2 数字化虚拟装配技术  48-49
  5.2 产品的CAD 快速数字化装配设计现状  49-50
  5.3 产品CAD 数字化虚拟装配设计流程  50-54
    5.3.1 传统产品CAD 数字化虚拟装配设计流程  50-52
    5.3.2 现代产品CAD 数字化虚拟装配设计流程  52-54
  5.4 MFD& HP 产品CAD 快速数字化装配设计流程  54-57
  5.5 建立产品CDTS 模型的建模方法  57-58
    5.5.1 建立产品约束基准的CDTS 模型的建模方法  57-58
    5.5.2 绘制布局草图的CDTS 模型的建模方法  58
  5.6 其他自顶向下的装配设计方法  58-59
  5.7 装配约束规则库设计  59-63
    5.7.1 装配约束的分类  59-60
    5.7.2 装配约束规则定义  60-61
    5.7.3 装配约束规则库设计  61-63
  5.8 零部件三维参数化模型库设计  63-65
    5.8.1 参数化技术与参数驱动基准模型生成所需零件模型的原理  63-64
    5.8.2 零部件三维参数化模型库设计  64-65
  5.9 本章小结  65-67
6 非图形信息三维/二维一体化技术研究  67-73
  6.1 工程图的系统设置  67-68
  6.2 定义零部件模型文件模板  68-69
  6.3 定义工程图模型文件模板  69-70
  6.4 非图形信息三维/二维一体化实现过程  70-71
  6.5 本章小结  71-73
7 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统开发与应用  73-99
  7.1 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统的开发  73-87
    7.1.1 开发方法与平台选择  73-74
    7.1.2 CAD 二次开发的关键技术  74-78
    7.1.3 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统体系结构  78-80
    7.1.4 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统功能结构树  80
    7.1.5 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统功能开发  80-87
  7.2 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统应用与效果  87-97
    7.2.1 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统应用案例  87-96
    7.2.2 CAD/PDM 系统一体化产品快速设计系统应用效果  96-97
  7.3 本章小结  97-99
8 结论  99-101
致谢  101-103
参考文献  103-109
附录  109
  A 作者在攻读学位期间发表的论文目录  109
  B 作者在攻读学位期间从事的科研工作  109

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理（信息加工） > 机器辅助技术 > 机器辅助设计（CAD）、辅助制图
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