虛擬環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗(yàn)[三維UG],三維UG,虛擬,環(huán)境,下發(fā),動(dòng)機(jī),念頭,拆裝,工具,參數(shù),建模,操作,空間,檢驗(yàn),檢修,三維,ug 畢業(yè)設(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 設(shè)計(jì)（論文）題目: 虛擬環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗(yàn) 院 系 名 稱: 汽車與交通工程學(xué)院 專 業(yè) 班 級(jí): 車輛工程07-11班 學(xué) 生 姓 名: 劉 偉 導(dǎo) 師 姓 名: 李 榮 開 題 時(shí) 間: 2011.3.14 指導(dǎo)委員會(huì)審查意見： 簽字： 年 月 日 開題報(bào)告撰寫要求 一、“開題報(bào)告”參考提綱 1. 課題研究目的和意義； 2. 文獻(xiàn)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(shù)路線或研究方法； 5. 進(jìn)度安排； 6. 主要參考文獻(xiàn)。 二、“開題報(bào)告”撰寫規(guī)范 請(qǐng)參照《黑龍江工程學(xué)院本科生畢業(yè)設(shè)計(jì)說明書及畢業(yè)論文撰寫規(guī)范》要求。字?jǐn)?shù)應(yīng)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(shè)計(jì)（論文）開題報(bào)告 學(xué)生姓名 劉偉 系部 汽車與交通工程學(xué)院 專業(yè)、班級(jí) 車輛工程B07-11 指導(dǎo)教師姓名 李 榮 職稱 講 師 從事 專業(yè) 交通運(yùn)輸 是否外聘 □是√否 題目名稱 虛擬環(huán)境下發(fā)動(dòng)機(jī)拆裝工具參數(shù)化建模及操作空間檢驗(yàn) 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(jì)算機(jī)輔助技術(shù)應(yīng)用的日益廣泛, 如何在零件生產(chǎn)中充分利用計(jì)算機(jī)輔助技術(shù), 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(shù)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(tái)上進(jìn)行二次開發(fā),建立符合國家標(biāo)準(zhǔn), 適合企業(yè)應(yīng)用的專業(yè)化、集成化的標(biāo)準(zhǔn)件庫, 可以提高生產(chǎn)效率, 同時(shí)對(duì)推廣標(biāo)準(zhǔn)件的應(yīng)用, 縮短產(chǎn)品的開發(fā)周期具有重要意義。標(biāo)準(zhǔn)零部件的設(shè)計(jì)是一項(xiàng)費(fèi)時(shí)費(fèi)力且?guī)в泻艽笾貜?fù)性的工作, 因此國內(nèi)外許多企業(yè)、高校紛紛在不同的CAD 平臺(tái)上研究建立參數(shù)化的標(biāo)準(zhǔn)件庫, 但研究的重點(diǎn)基本都放在標(biāo)準(zhǔn)件的參數(shù)驅(qū)動(dòng)和標(biāo)準(zhǔn)件庫的管理方面, 而能夠方便地嵌入不同的CAD 平臺(tái), 并且集標(biāo)準(zhǔn)件查詢、CAD建模、零件裝配定位、BOM 表自動(dòng)生成等功能于一體的零件庫系統(tǒng)尚不多見。 Unigraphics(簡(jiǎn)稱UG) 軟件起源于美國麥道飛機(jī)公司，當(dāng)時(shí)為了設(shè)計(jì)和制造F15 戰(zhàn)斗機(jī),而形成了UG產(chǎn)品。UG 軟件在CAD/CAM 上表現(xiàn)出了強(qiáng)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(jī)械產(chǎn)品的千變?nèi)f化，需要針對(duì)具體對(duì)象在選用的CAD 軟件平臺(tái)上進(jìn)行二次開發(fā)，來設(shè)計(jì)出界面友好、功能強(qiáng)大和使用方便的專用產(chǎn)品的CAD/CAM 系統(tǒng)。 隨著計(jì)算機(jī)的應(yīng)用和發(fā)展以及三維數(shù)控設(shè)備的引進(jìn)，近年來國內(nèi)UG 軟件二次開發(fā)取得了很大的進(jìn)步，特別是在UGCAD 也就是UG 設(shè)計(jì)方面軟件二次開發(fā)已有相當(dāng)多的成果，如上海交通大學(xué)國家模具CAD 工程研究中心的覆蓋件沖模智能設(shè)計(jì)系統(tǒng)、同濟(jì)大學(xué)的Gearwizard、華中科技大學(xué)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(duì)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(shè)計(jì)軟件有Pro/E、UG等，很多公司一般用Pro/E、UG軟件來設(shè)計(jì)，用Mastercam、UG 來進(jìn)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(shí)用來設(shè)計(jì)和加工，可以實(shí)現(xiàn)設(shè)計(jì)與加工之間的無縫接口，使用起來不會(huì)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(yīng)是值得的。 在發(fā)動(dòng)機(jī)的設(shè)計(jì)之初就要考慮到發(fā)動(dòng)機(jī)的拆裝，除了要考慮到各個(gè)零部件的裝配空間外，還要考慮到裝配工具的移動(dòng)空間，以防止工具與各個(gè)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(shí)現(xiàn)。采用虛擬裝配技術(shù)對(duì)產(chǎn)品的裝配干涉進(jìn)行分析,給出相應(yīng)的結(jié)構(gòu)修改建議, 這樣就可以在設(shè)計(jì)階段進(jìn)行驗(yàn)證,確保設(shè)計(jì)的正確性, 避免損失。干涉檢驗(yàn)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(yàn)的有效實(shí)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(shí)現(xiàn)加工仿真的目的。由于干涉問題的復(fù)雜性( 物體幾何復(fù)雜性、物體運(yùn)動(dòng)復(fù)雜性) , 至使用求交算法進(jìn)行干涉檢驗(yàn)變得很復(fù)雜, 并且效率低下。在虛擬狀態(tài)中, 許多物體可以抽象、簡(jiǎn)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(yùn)動(dòng)軌跡也可以離散分解, 進(jìn)行干涉檢驗(yàn)。這樣就可以用簡(jiǎn)化求交算法來提高檢測(cè)效率, 同時(shí)也滿足了實(shí)際應(yīng)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(dòng)套筒等，是在實(shí)際發(fā)動(dòng)機(jī)裝配生產(chǎn)過程中必不可少的，它們?cè)谘b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(dòng)套筒只需一個(gè)無干涉的工作位置。它們的可操作性是對(duì)裝配設(shè)計(jì)、裝配序列規(guī)劃的一個(gè)重要檢查依據(jù)。有必要設(shè)計(jì)一種快速有效地裝配工具操作空間檢驗(yàn)（簡(jiǎn)稱工具檢驗(yàn)）方法。不合理的序列可導(dǎo)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(yùn)動(dòng)空間的研究較少。目前數(shù)字化制造應(yīng)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(duì)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(yàn)。 3目的 為了進(jìn)行有效的發(fā)動(dòng)機(jī)虛擬拆卸中的操作工具的操作空間檢驗(yàn)，虛擬環(huán)境中的操作工具是必不可少的，在動(dòng)態(tài)仿真之前，要進(jìn)行操作工具的實(shí)體參數(shù)化建模，用這些虛擬工具模型，去模擬實(shí)際中的操作工具，并進(jìn)行操作空間干涉性檢驗(yàn)。 二、設(shè)計(jì)（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(dòng)機(jī)零件的測(cè)繪 （3）進(jìn)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(yàn) （5）工具操作過程動(dòng)態(tài)檢驗(yàn) 2、擬解決的主要問題（方法） （1） 查閱相關(guān)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(dòng)方式 （3） 研究操作工具在發(fā)動(dòng)機(jī)裝配體中的運(yùn)動(dòng)路線 （4） 工具操作過程中的靜態(tài)干涉檢驗(yàn) （5） 工具操作過程中的動(dòng)態(tài)干涉檢驗(yàn) 三、技術(shù)路線（研究方法） 本課題的技術(shù)路線涉及到UG和C++的運(yùn)用，首先要對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)有一定的了解，然后對(duì)某一型號(hào)的發(fā)動(dòng)機(jī)進(jìn)行尺寸的分析與匯總，得到相應(yīng)資料后在虛擬系統(tǒng)下進(jìn)行模塊開發(fā)和裝配的檢驗(yàn)，可分為四個(gè)步驟：第一，模塊的建立；第二，把裝配工具作為發(fā)動(dòng)機(jī)的部件引入工作環(huán)境；第三，在虛擬空間進(jìn)行檢驗(yàn)；第四，對(duì)結(jié)果進(jìn)行分析。如圖所示： 虛擬環(huán)境的模塊開發(fā)與檢驗(yàn) 本設(shè)計(jì)的技術(shù)路線是從總的系統(tǒng)出發(fā)，將其分散開來，進(jìn)行逐步研究，但每一個(gè)部分的完成都直接影響到下一個(gè)部分，他們的聯(lián)系是一條直線，每一部分的設(shè)計(jì)都對(duì)下一部分有至關(guān)重要的作用。 四、進(jìn)度安排 1、調(diào)研、資料收集，編寫文稿提綱，完成開題報(bào)告。第1-2周（2月28～3月16） 2、設(shè)計(jì)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(shè)計(jì)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(shè)計(jì)和論文修改。第13-14周（5月28～6月8） 6、論文評(píng)閱及調(diào)整。第15周（6月11～6月15 7、校核、打印、裝訂，準(zhǔn)備答辯。第16周（6月18～6月23） 五、參考文獻(xiàn) [1]劉繼鵬. UG在工業(yè)造型設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[J]. 火控雷達(dá)技術(shù), 2001, (03) . [2]徐國生. 基于UG的三維參數(shù)化汽車沖模標(biāo)準(zhǔn)件庫研究與開發(fā)[D]湖南大學(xué), 2004 . [3]桂林. 基于UG的模塊化產(chǎn)品設(shè)計(jì)集成系統(tǒng)研究[D]國防科學(xué)技術(shù)大學(xué), 2003 . [4]徐凱,張?jiān)Ｖ? CAD二次開發(fā)技術(shù)(Ⅱ)[J]包裝與食品機(jī)械, 2004,(02) . [5]魏潤(rùn)強(qiáng)；龐曉宏. UG軟件的二次開發(fā)工具 中國航天科技集團(tuán)四院401所.2003年. [6]何金保. 基于UG軟件集成制造系統(tǒng)的研究與應(yīng)用[D]昆明理工大學(xué), 2005 . [7]朱德泉,周杰敏,俞建衛(wèi),焦明華. 基于UG平臺(tái)模具CAD系統(tǒng)開發(fā)技術(shù)[J]機(jī)械工程師, 2005,(10) . [8]陸宇旻,韋克安,范菲菲,黃書樓,崔鑫,鄭路,沈燕. UG二次開發(fā)技術(shù)的研究[A]. 廣西計(jì)算機(jī)學(xué)會(huì)2004年學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C], 2004 . [9]蔣后仲. UG在產(chǎn)品設(shè)計(jì)中的應(yīng)用[A]. 中國電工技術(shù)學(xué)會(huì)低壓電器專業(yè)委員會(huì)第十一屆學(xué)術(shù)年會(huì)論文集[C], 2002 . [10]楚丁,彭宗錦. C++虛擬繼承狀態(tài)下對(duì)象復(fù)制語義的分析研究[J]成都信息工程學(xué)院學(xué)報(bào), 2007,(05) . [11]王文東,李竹林,尚建人. 匯編語言與C語言的混合程序設(shè)計(jì)技術(shù)[J]計(jì)算機(jī)技術(shù)與發(fā)展, 2006,(08) . [12]樓明珠. 《C語言程序設(shè)計(jì)》的教學(xué)探討[J]科技廣場(chǎng), 2007,(10) . [13]馬勇. C語言程序設(shè)計(jì)課程教學(xué)研究[J]遼寧經(jīng)濟(jì)職業(yè)技術(shù)學(xué)院(遼寧經(jīng)濟(jì)管理干部學(xué)院學(xué)報(bào)), 2010,(02) . [14] 穆塔里夫 阿赫邁德.張年松鄭力. 加工中心虛擬裝配建模及裝配干涉.現(xiàn)代制造工程.2002. [15]何磊. 系統(tǒng)框架零件的CAD/CAM集成制造技術(shù)研究[D]四川大學(xué), 2005 [16]潘春榮,羅慶生. 基于UG軟件CAD/CAM功能的應(yīng)用研究[J]機(jī)械設(shè)計(jì)與制造, 2005,(01) . [17]李曉冰,王延斌. UG在模具設(shè)計(jì)與制造中的應(yīng)用[J]機(jī)械工程師, 2002,(07) . [18]李國萍,王少宇. 使用UG軟件建模的技巧[J]. 工具技術(shù), 2002, (08) . [19]張鵬偉. UG NX應(yīng)用技巧拾零[J]. CAD/CAM與制造業(yè)信息化, 2005, (01) . [20]尹顯明.UG軟件在客車設(shè)計(jì)開發(fā)中的應(yīng)用. 機(jī)械2000（S1） [21]彭岳華,盛治華. 基于UG軟件開發(fā)平臺(tái)的汽車產(chǎn)品開發(fā)[J]. 計(jì)算機(jī)輔助工程, 2002, (03) . [22]宋建軍,杜詩文,閆獻(xiàn)國. 汽車虛擬設(shè)計(jì)中UG的應(yīng)用[J]. 太原重型機(jī)械學(xué)院學(xué)報(bào), 2002,(02) . [23]王從宅 虛擬裝配中的路徑規(guī)劃及操作空間分析 [D] 燕山大學(xué)2010-07-07 [24]姚永玉,李凌. 基于虛擬裝配技術(shù)的連桿機(jī)械手運(yùn)動(dòng)干涉研究[J]裝備制造技術(shù), 2009, (03) [25] 趙　勇　.徐　誠.產(chǎn)品裝配設(shè)計(jì)的干涉檢查南京理工大學(xué). 南京.1999 [26] 周學(xué)輝.面向虛擬裝配的軸系產(chǎn)品干涉檢驗(yàn)技術(shù)的研究和開發(fā)[D]. 2010 [27]張寶慶 孫立 杜克.數(shù)控加工仿真中干涉檢驗(yàn)仿真模型的簡(jiǎn)化.長(zhǎng)春理工大學(xué).2004 [28]朱洪敏 武殿梁 甄希金 范秀敏. 面向交互操作的虛擬工具建模與操作技術(shù)(D). 上海交通大學(xué)機(jī)械與動(dòng)力工程學(xué)院.2010 [29]Luc Laperrière,Dr Hoda A. ElMaraghy. Assembly sequences planning for simultaneous engineering applications[J] The International Journal of Advanced Manufacturing Technology, 1994,9, (4) . [30]Jami J. Shah,Mary T. Rogers. Assembly modeling as an extension of feature-based design[J] Research in Engineering Design, 1993,5, (3-4) . [31]Research on Product Digital Assembly Simulation Technology?? Proceedings of the Second Asia International Symposium on Mechatronics[C], 2006 六、備注 指導(dǎo)教師意見： 簽字： 年 月 日