三维凸轮机构CAD系统二次开发的研究

论文摘要

随着信息时代和全球一体化进程的到来,我国的机械制造企业要在激烈的市场竞争中生存和发展,就必须具备产品的快速开发、研制及创新能力。凸轮机构因其独特的功能特性,在工业工程的各个领域得到极为广泛的应用。由凸轮机构特性决定,针对不同应用环境下凸轮机构都不相同。因此对单个凸轮机构进行重复设计与计算为设计人员增加大量重复性工作,使得产品设计周期延长、增加产品设计成本、降低企业竞争力。实践证明,三维CAD技术对加速产品开发、缩短产品设计周期、提高产品质量、降低成本起着关键作用,是支持企业增强创新设计,提高市场竞争力的强有力手段。为满足业界需求,通过利用SolidWorks的二次开发接口,建立符合中国设计人员习惯的基于SolidWorks的三维凸轮机构CAD系统。本文论述了凸轮机构的应用及发展趋势,讲述了目前国内外CAD技术的发展现状;对SolidWorls软件功能进行描述,指出了对SolidWorks进行二次开发的必要性和二次开发方法。文章对三维建模技术进行详细论述,明确了基于特征的参数化实体建模技术为系统的设计思想。本文着重介绍了基于Windows平台在VB环境下创建SolidWorks API的应用程序的关键技术,并详细介绍了CAD系统开发的相关过程和内容,并成功利用Visual Basic开发工具开发了基于SolidWorks的三维盘型凸轮机构CAD系统,成功地实现了凸轮机构的三维建模、实体装配、运动模拟以及机构参数输出。在三维建模模块中特别创新地提出凸轮轮廓的自定义运动规律模块和离散点输入模块,解决了任意运动规律公式和无规律复杂轮廓凸轮的凸轮轮廓转化与凸轮实体生成。给相关机构领域研究带来了新的设计思想与理念,也必将对凸轮机构的设计和生产领域带来影响。本文旨在对SolidWorks二次开发技术进行深入研究与探讨,特别对相关机构的CAD系统设计提供参考,同时其理论也适用于其他CAD软件二次开发。本文将会是CAD/CAM从业技术人员的一本很好的参考资料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 凸轮机构概述
• 1.1.1 凸轮机构的应用
• 1.1.2 凸轮机构的功能特性
• 1.1.3 凸轮的发展方向
• 1.2 课题来源及应用前景
• 1.2.1 课题来源
• 1.2.2 继承性与拓展空间
• 1.3 CAD技术发展概况
• 1.3.1 CAD技术发展状况
• 1.2.2 主流CAD软件简介
• 第二章 二次开发基础理论
• 2.1 三维建模理论
• 2.1.1 机械产品的三维建模
• 2.1.2 三维实体建模方法
• 2.1.3 特征技术与特征建模
• 2.1.4 参数化技术与参数化建模
• 2.2 数据库技术介绍
• 2.2.1 数据库基本概念
• 2.2.2 数据库系统
• 2.2.3 数据模型
• 2.3 SolidWorks及其二次开发技术
• 2.3.1 SolidWorks软件介绍
• 2.3.2 SolidWorks二次开发
• 2.4 对SolidWorks进行二次开发步骤
• 2.4.1 利用VB进行SolidWorks的二次开发
• 2.4.2 VB二次开发一般步骤
• 第三章 凸轮建模及函数表达
• 3.1 凸轮机构的三维建模原理
• 3.2 凸轮轮廓线的坐标表示方法比较
• 3.2.1 极坐标表示法
• 3.2.2 直角坐标表示法
• 3.3 凸轮机构形式及其轮廓方程
• 3.3.1 偏置直动顶针推杆凸轮
• 3.3.2 偏置直动滚子推杆凸轮
• 3.3.3 对心平底推杆凸轮
• 3.3.4 摆动滚子凸轮
• 3.4 机构运动从动件运动规律
• 3.4.1 常用运动规律
• 3.4.2 自定义运动规律
• 3.4.3 离散点输入
• 第四章 系统总体与实现
• 4.1 CAD软件系统设计
• 4.1.1 CAD软件设计的过程
• 4.1.2 CAD软件开发方法
• 4.1.3 CAD软件系统设计的原则
• 4.2 系统总体设计
• 4.2.1 系统程序流程图
• 4.2.2 系统模块功能介绍
• 4.3 三维建模及程序
• 4.3.1 基轴建模
• 4.3.2 凸轮建模
• 4.3.3 从动件建模
• 4.4 实体装配
• 4.5 运动模拟
• 第五章 系统调试与程序运行
• 第六章 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录