基于Pro/ENGINEER二次开发的光纤擦拭器快速设计研究

论文摘要

随着计算机技术的不断发展和现代设计方法的不断丰富,自顶向下设计、虚拟装配设计、参数化设计、设计验证等已经成为机械设计中热门的研究课题,为实现产品的快速设计提供了有力保障。论文在研究上述现代设计理论和Pro/ENGINEER提供的多种设计工具的基础上,提出产品快速设计的具体构想,并以CAD技术为基础,综合运用上述现代设计方法和设计工具,建立了快速设计规范和产品快速设计解决方案。然后,利用Pro/ENGINEER提供的二次开发工具包Pro/TOOLKIT,在VisualC++.NET2003环境下,应用其提供的MFC DLL框架、数据库访问技术以及ACCESS数据库,开发出具有通用性的快速设计系统。快速设计系统主要由参数化设计工具,零件变形设计,组件变形设计三大模块和一些简化软件操作的功能组成。最后在Pro/ENGINEER平台上,以光线擦拭器的设计与系列化为例,阐述该设计方案的完整设计过程以及如何实现设计与验证的统一。即主要采用自顶向下的基于虚拟装配的设计方法,依据快速设计规范,实现产品的参数化设计,然后,利用快速设计系统完成光线擦拭器零部件的变形设计。同时,文章对一些关键的技术和方法也进行了理论研究。工程应用实例表明上述设计方案提高了产品设计的效率,减轻了设计者的劳动强度。希望本文可以为推广先进设计理论、设计方法以及CAD技术做出贡献。文章可以作为研究产品设计方法和定制产品设计流程的参考资料,也可以作为研究人员开发基于Pro/ENGINEER平台设计系统的参考资料。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第一章 绪论
• 1.1 选题背景
• 1.2 CAD发展状况
• 1.2.1 CAD系统的发展状况
• 1.2.2 国内CAD系统的研究状况
• 1.3 产品设计理论的发展状况
• 1.3.1 虚拟设计的概念
• 1.3.2 国际虚拟设计的应用与发展
• 1.3.3 国内虚拟设计的应用与发展
• 1.4 主要研究内容和解决的主要问题
• 1.4.1 主要研究内容
• 1.4.2 解决的主要问题
• 第二章 基于Pro/ENGINEER的快速设计基础
• 2.1 设计理论
• 2.1.1 自底而上（DOWN-TOP）设计
• 2.1.2 自顶向下（TOP-DOWN）设计
• 2.2 虚拟装配设计技术
• 2.2.1 以设计为中心的虚拟装配
• 2.2.2 以过程控制为中心的虚拟装配
• 2.2.3 仿真为中心的虚拟装配
• 2.3 基于特征的参数化设计
• 2.4 基于Pro/ENGINEER平台的虚拟装配设计技术
• 2.4.1 主控件与骨架模型的设计方法概述
• 2.4.2 主控件和标准骨架模型设计方法的特点
• 2.5 Pro/ENGINEER系统环境的配置
• 2.5.1 系统环境与工作环境的配置
• 2.5.2 Pro/ENGINEER设计模板的配置
• 2.6 Pro/ENGINEER二次开发技术简介
• 2.7 设计验证
• 2.7.1 机构运动仿真、分析与优化
• 2.7.2 结构分析模块
• 2.8 设计方案
• 2.8.1 一般产品的设计方案
• 2.8.2 光纤擦拭器的设计方案
• 2.9 小结
• 第三章 光纤擦拭器的设计过程
• 3.1 快速设计规则
• 3.2 基于虚拟装配执行机构的设计
• 3.2.1 主控件的设计
• 3.2.2 零部件的设计
• 3.2.3 虚拟装配仿真
• 3.3 基于虚拟装配的传动机构设计
• 3.3.1 设计双摇杆机构运动骨架模型
• 3.3.2 创建分析特征参数和用户自定义参数
• 3.3.3 创建运动分析和测量参数
• 3.3.4 敏感度分析
• 3.3.5 可行性分析
• 3.3.6 优化设计
• 3.3.7 依据骨架模型进行参数化的零件设计
• 3.3.8 传动机构设计验证
• 3.4 通用零件的参数化设计
• 3.4.1 零件参数化设计的实现过程
• 3.5 其他零部件的设计
• 3.6 小结
• 第四章 快速设计系统的开发
• 4.1 快速设计系统的总体设想
• 4.2 系统的开发步骤
• 4.2.1 系统的开发方式的选择
• 4.2.2 开发环境的选取
• 4.2.3 数据库的选择
• 4.2.4 数据库访问技术的选择
• 4.2.5 应用程序的开发过程
• 4.3 数据库模块的设计
• 4.4 界面设计
• 4.5 程序源文件的编写
• 4.6 功能设计
• 4.6.1 参数化设计工具模块
• 4.6.2 零件设计模块和组件设计模块
• 4.6.3 其他模块的设计
• 4.7 应用实例
• 4.7.1 零件模块应用实例
• 4.7.2 组件模块应用实例
• 4.7.3 其他应用实例
• 4.8 小结
• 第五章 总结与展望
• 5.1 总结
• 5.2 展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间研究成果
• 致谢