基于Open CASCADE的三维机电集成计算机辅助设计系统-MECAD

【摘要】今天,几乎所有的产品和应用都受到机电一体化技术的影响,机电一体化产品对所应用的计算机辅助设计系统提出了崭新的要求,需要机械设计和电子设计方面具有良好交互性。特别是在机电一体化领域一个创新性的工艺技术是抛弃传统的PCB电路板,直接在三维基体材料上集成机械和电子功能,形成三维电路结构,这个所谓的MID(MoldedInterconnectDevices,模塑互连器件)工艺技术既可以在三维热注塑材料实现,也可以应用在柔性薄膜和陶瓷基体上。设计开发这种具有三维电路的器件,不仅要求所应用的辅助设计系统是一个三维的机电集成设计环境,而且需要提供集成设计的功能和MID工艺技术对应的特殊功能。本文在分析国内外现有的MCAD软件与ECAD软件的不足以及集成设计软件的缺陷的基础上,设计开发了一种三维机电集成器件的计算机辅助设计系统(MECAD),该系统基于三维几何造型核心OpenCASCADE,支持在三维环境中进行机电集成产品的数字化设计。系统提供了一系列与机电一体化设计相关的功能,这些功能不仅包括现有的三维机械设计MCAD系统中的基本功能,如三维建模,视角变换,零件移动等,而且还拥有现有的二维电子设计系统ECAD中的核心功能,如电子元件逻辑线路布置,逻辑关系计算等。因为这两个功能模块集成在一个系统中,使得三维的机械结构设计与二维的电子逻辑设计能直接在软件内部进行信息的交互和共享。除此之外系统为了保证机电集成产品开发的需要,还开发了目前机械和电子的CAD系统中不存在的机电集成设计功能,如三维元件布局,三维电路布线等。通过多个例子表明使用该设计系统不仅为传统的机电产品提供有效的设计方式,还支持MID器件的数字化设计,满足其崭新的要求,而且使设计者减轻工作量,大大的提高了设计效率。
【作者】吴轩；
【导师】卓勇；
【作者基本信息】厦门大学，机械电子工程，2014，硕士
【关键词】机电一体化；MID；集成设计；OpenCASCADE；

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