虛擬環(huán)境下發(fā)動機拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗[三維UG]

虛擬環(huán)境下發(fā)動機拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗[三維UG],三維UG,虛擬,環(huán)境,下發(fā),動機,念頭,拆裝,工具,參數(shù),建模,操作,空間,檢驗,檢修,三維,ug 畢業(yè)設計（論文）開題報告 設計（論文）題目: 虛擬環(huán)境下發(fā)動機拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學院 專 業(yè) 班 級: 車輛工程07-11班 學 生 姓 名: 劉 偉 導 師 姓 名: 李 榮 開 題 時 間: 2011.3.14 指導委員會審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報告撰寫要求 一、“開題報告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻綜述（課題研究現(xiàn)狀及分析）； 3. 基本內(nèi)容、擬解決的主要問題； 4. 技術路線或研究方法； 5. 進度安排； 6. 主要參考文獻。 二、“開題報告”撰寫規(guī)范 請參照《黑龍江工程學院本科生畢業(yè)設計說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字數(shù)應在4000字以上，文字要精練通順，條理分明，文字圖表要工整清楚。 SY-025-BY-3 畢業(yè)設計（論文）開題報告 學生姓名 劉偉 系部 汽車與交通工程學院 專業(yè)、班級 車輛工程B07-11 指導教師姓名 李 榮 職稱 講 師 從事 專業(yè) 交通運輸 是否外聘 □是√否 題目名稱 虛擬環(huán)境下發(fā)動機拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗 一、課題研究現(xiàn)狀,選題的目的、依據(jù)和意義 1、研究現(xiàn)狀 隨著計算機輔助技術應用的日益廣泛, 如何在零件生產(chǎn)中充分利用計算機輔助技術, 提高零件的生產(chǎn)效率, 縮短生產(chǎn)周期, 全面提升零件生產(chǎn)技術水平, 已成為近幾年來研究的重要課題之一。因此在通用CAD 平臺上進行二次開發(fā),建立符合國家標準, 適合企業(yè)應用的專業(yè)化、集成化的標準件庫, 可以提高生產(chǎn)效率, 同時對推廣標準件的應用, 縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期具有重要意義。標準零部件的設計是一項費時費力且?guī)в泻艽笾貜托缘墓ぷ? 因此國內(nèi)外許多企業(yè)、高校紛紛在不同的CAD 平臺上研究建立參數(shù)化的標準件庫, 但研究的重點基本都放在標準件的參數(shù)驅(qū)動和標準件庫的管理方面, 而能夠方便地嵌入不同的CAD 平臺, 并且集標準件查詢、CAD建模、零件裝配定位、BOM 表自動生成等功能于一體的零件庫系統(tǒng)尚不多見。 Unigraphics(簡稱UG) 軟件起源于美國麥道飛機公司，當時為了設計和制造F15 戰(zhàn)斗機,而形成了UG產(chǎn)品。UG 軟件在CAD/CAM 上表現(xiàn)出了強大的功能，但UG 為通用支撐軟件系統(tǒng)僅具有CAD/CAM 的基本功能，沒有提供專用產(chǎn)品所需要的完整C A D / C A M 功能。由于機械產(chǎn)品的千變?nèi)f化，需要針對具體對象在選用的CAD 軟件平臺上進行二次開發(fā)，來設計出界面友好、功能強大和使用方便的專用產(chǎn)品的CAD/CAM 系統(tǒng)。 隨著計算機的應用和發(fā)展以及三維數(shù)控設備的引進，近年來國內(nèi)UG 軟件二次開發(fā)取得了很大的進步，特別是在UGCAD 也就是UG 設計方面軟件二次開發(fā)已有相當多的成果，如上海交通大學國家模具CAD 工程研究中心的覆蓋件沖模智能設計系統(tǒng)、同濟大學的Gearwizard、華中科技大學的U G 軟件二次開發(fā)等，但是在UGCAM 即UG 數(shù)控加工方面軟件二次開發(fā)的研究相對來說就少了，國內(nèi)主流的數(shù)控加工編程軟件有Mastercam、UG 等，主流的三維設計軟件有Pro/E、UG等，很多公司一般用Pro/E、UG軟件來設計，用Mastercam、UG 來進行數(shù)控加工編程。很顯然，Pro/E、Mastercam、UG 這三大軟件中，UG 普遍被同時用來設計和加工，可以實現(xiàn)設計與加工之間的無縫接口，使用起來不會有不同文檔之間的兼容問題，比較方便。既然這樣，那么UG 數(shù)控加工方面軟件二次開發(fā)的研究應是值得的。 在發(fā)動機的設計之初就要考慮到發(fā)動機的拆裝，除了要考慮到各個零部件的裝配空間外，還要考慮到裝配工具的移動空間，以防止工具與各個零部件之間的干涉現(xiàn)象。這些在虛擬狀態(tài)下就比較容易實現(xiàn)。采用虛擬裝配技術對產(chǎn)品的裝配干涉進行分析,給出相應的結(jié)構修改建議, 這樣就可以在設計階段進行驗證,確保設計的正確性, 避免損失。干涉檢驗的研究在數(shù)控加工過程仿真中具有重要的意義, 而干涉檢驗的有效實現(xiàn)尤為重要。它可以為干涉回避提供較好的參考依據(jù), 以便真正實現(xiàn)加工仿真的目的。由于干涉問題的復雜性( 物體幾何復雜性、物體運動復雜性) , 至使用求交算法進行干涉檢驗變得很復雜, 并且效率低下。在虛擬狀態(tài)中, 許多物體可以抽象、簡化為規(guī)則的幾何體或組合體, 無須采用精確的幾何描述; 物體的運動軌跡也可以離散分解, 進行干涉檢驗。這樣就可以用簡化求交算法來提高檢測效率, 同時也滿足了實際應用安全余量的要求。 2意義 各種裝配工具，如扳手、螺絲刀、鉚釘槍、氣動套筒等，是在實際發(fā)動機裝配生產(chǎn)過程中必不可少的，它們在裝配過程中的可操作性不容忽視。每種工具都有其操作空間需求，如扳手需連續(xù)旋轉(zhuǎn)60o以上，而電動套筒只需一個無干涉的工作位置。它們的可操作性是對裝配設計、裝配序列規(guī)劃的一個重要檢查依據(jù)。有必要設計一種快速有效地裝配工具操作空間檢驗（簡稱工具檢驗）方法。不合理的序列可導致工具沒有足夠的空間完成安裝操作。目前在裝配序列規(guī)劃中考慮工具操作運動空間的研究較少。目前數(shù)字化制造應用越來越廣泛，但大多都只研究產(chǎn)品本身的數(shù)字化制造及建模，對產(chǎn)品裝配所需工具的參數(shù)化建?？紤]甚少。因此本課題要研究虛擬環(huán)境下拆卸工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗。 3目的 為了進行有效的發(fā)動機虛擬拆卸中的操作工具的操作空間檢驗，虛擬環(huán)境中的操作工具是必不可少的，在動態(tài)仿真之前，要進行操作工具的實體參數(shù)化建模，用這些虛擬工具模型，去模擬實際中的操作工具，并進行操作空間干涉性檢驗。 二、設計（論文）的基本內(nèi)容、擬解決的主要問題 1、 基本內(nèi)容 （1）工具的參數(shù)化建模 （2）發(fā)動機零件的測繪 （3）進行三維零件與工具的虛擬裝配 （4）工具操作過程靜態(tài)檢驗 （5）工具操作過程動態(tài)檢驗 2、擬解決的主要問題（方法） （1） 查閱相關資料，根據(jù)所給參數(shù)，建立操作工具參數(shù)化模型 （2） 研究操作工具參數(shù)化模型的驅(qū)動方式 （3） 研究操作工具在發(fā)動機裝配體中的運動路線 （4） 工具操作過程中的靜態(tài)干涉檢驗 （5） 工具操作過程中的動態(tài)干涉檢驗 三、技術路線（研究方法） 本課題的技術路線涉及到UG和C++的運用，首先要對發(fā)動機有一定的了解，然后對某一型號的發(fā)動機進行尺寸的分析與匯總，得到相應資料后在虛擬系統(tǒng)下進行模塊開發(fā)和裝配的檢驗，可分為四個步驟：第一，模塊的建立；第二，把裝配工具作為發(fā)動機的部件引入工作環(huán)境；第三，在虛擬空間進行檢驗；第四，對結(jié)果進行分析。如圖所示： 虛擬環(huán)境的模塊開發(fā)與檢驗 本設計的技術路線是從總的系統(tǒng)出發(fā)，將其分散開來，進行逐步研究，但每一個部分的完成都直接影響到下一個部分，他們的聯(lián)系是一條直線，每一部分的設計都對下一部分有至關重要的作用。 四、進度安排 1、調(diào)研、資料收集，編寫文稿提綱，完成開題報告。第1-2周（2月28～3月16） 2、設計方案選定：擬定需解決的程序主要流程圖。第3-6周（3月19～4月13） 3、設計方案分析：擬解決功能問題的控件類型。第7周（4月16～4月20） 4、建立窗體及論文。第8-12周（4月23～5月25） 5、基本完成程序設計和論文修改。第13-14周（5月28～6月8） 6、論文評閱及調(diào)整。第15周（6月11～6月15 7、校核、打印、裝訂，準備答辯。第16周（6月18～6月23） 五、參考文獻 [1]劉繼鵬. 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Proceedings of the Second Asia International Symposium on Mechatronics[C], 2006 六、備注 指導教師意見： 簽字： 年 月 日