三维装配尺寸链自动生成的研究

【摘要】在计算机辅助公差设计（ComputerAidedTolerancing，简称CAT）技术中，尺寸链自动生成就是在计算机表达尺寸和公差信息的基础上指定封闭环，然后根据装配尺寸链自动生成的原则自动生成尺寸链，并为后续的公差分析与公差综合奠定坚实的基础。当今的设计和制造业瞬息万变，如果要降低成本并先于竞争对手将产品投入市场，就需要在设计初期确保工程设计方案的正确性。快速并准确的分析尺寸与公差是迎接这一挑战的关键因素，制造业对尺寸与公差分析工具的需求十分迫切。因此，为配合已成为主流的三维设计软件，研究三维尺寸链的自动生成，对计算机辅助公差设计和分析技术的实际应用，及其产品设计水平和效率的提高都具有极其重要的意义。本文主要对三维装配尺寸链生成方法进行了研究。以UGNX7.5为系统开发和应用平台，利用系统二次开发工具UG/Open和VC++6.0，开发了三维装配尺寸链自动生成的系统，该系统从三维装配模型中提取所需信息，自动生成装配尺寸链。本文研究内容包括一下几个方面：1.介绍了产品几何技术规范（GPS）和几何特征要素控制点理论的基本概念；然后引入ISO/TC213的特征类型及其属性，阐述了几何规范的内容、几何特征控制点要素理论以及控制点理论特征要素的表示模型。2.构建了一个基于几何特征要素控制点理论的装配信息模型。该模型的特点是以特征面为节点，以无向的尺寸边和装配边及有向的几何公差边等多种边组成混合图结构，该信息模型能方便的存取装配特征信息，也能为之后的公差分析与公差综合提供数据基础。3.介绍了UG的公差模型及其约束机制，阐述了在生成装配尺寸链以及之前对UG模型进行规范化处理的方法。4.提出了一种基于配合特征面的三维装配尺寸链自动生成的方法。在三维装配模型中通过用户指定封闭环后，根据搜索算法，系统从装配信息模型中提取装配体中参与约束的配合特征面以及相关约束信息；结合封闭环生成装配约束链，并且提取特征面之间的尺寸，形成装配尺寸链。5.使用VC++6.0和UG/Open二次开发包开发了一个集成于UG系统的尺寸链自动生成的子系统，结合实例探讨了尺寸链自动生成系统的应用。
【作者】王光磊；
【导师】吴玉光；
【作者基本信息】杭州电子科技大学，机械设计及理论，2014，硕士
【关键词】二次开发；控制点理论；尺寸链自动生成；UG；特征面；

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