轮毂类零件的数字化设计

【摘要】随着科技的发展，社会对于创新能力有了更高的要求。但是，在我国，很多企业尤其是中小型企业由于资金不足，技术匮乏，对于开发新产品，存在着开发周期长，创新能力弱的劣势。所以急需一套能够解决这些劣势的产品快速开发的方法。因此，针对企业所面临的问题，本课题了一套机械零部件产品快速开发系统。该系统采用了面向对象的编程技术，使用VB编程软件设计的系统界面友好，操作简单方便，非常适合中小企业的相关技术人员使用；解决了各软件之间的通信问题，通过无缝连接调用相关的商业用软件，实现了对一个机械产品的逆向设计、三维建模、有限元分析、疲劳分析、模态分析、优化设计和快速成型加工等功能，实现对一个机械产品从逆向反求到最终的快速成型加工整个过程。对于特定的产品及其零部件，本课题对他们进行了参数化设计，本文通过VB语言对SoildEdge软件进行二次开发，基于ActiveXAutomation技术下，从SolidEdge内部或外部来控制和操作SolidEdge，使其能达到参数化的目的。在三维模型重建以后，可以直接参数化设计，通过可视化的窗口对其形状进行修改，使得设计更加便捷，灵活。本课题开发了一些例如轮毂，轮毂轴承等参数化的界面。本论文以轮毂的零件的开发过程为例，来说明这套方法的实施过程，阐述了逆向工程理论及方法，二次开发、有限元理论等，介绍了产品开发的流程。首先介绍了逆向工程。本文通过GOM的ATOS反求设备对轮毂样件作了反求测绘，获取其表面点云数据，然后将之导入Imageware作特征提取以及曲面重构工作。再者通过SolidEdge重构轮毂的三维实体模型。通过反求工程便可获得我们想要的轮毂壳三维实体几何模型，为轮毂的有限元分析作了几何模型的准备。对轮毂进行了有限元计算。在对其用ANSYSWorkbench作分析前，需要先分析轮毂所受作用的具体情况，在此主要考虑轮毂的垂向载荷，再对轮毂轴作相关约束并加载上述载荷，分析得到轮毂壳的应力分布图和应变分布图。明确了开发新产品的技术支持。本系统在产品的开发过程中彰显的优势，能解决企业所面临的问题，有市场的推广价值。
【作者】程琼；
【导师】赵文礼；孟庆华；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，机械工程，2014，硕士
【关键词】产品开发；人机界面；逆向工程；轮毂；有限元；数字化；参数化；

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