基于Pro/E的开放式三维零件库系统的研究与实现

论文摘要

零件库是CAD系统的重要组成部分,是实现计算机辅助设计与制造、计算机数据集成、先进制造等技术的基础。零件库在CAD系统中的广泛应用,对提高零件设计的质量和管理水平、降低设计人员工作量、缩短设计周期、提高设计的标准化均有重要的意义。本文在充分考虑了零件库的易用性、开放性、可移植性的基础上,综合CAD二次开发、参数化、特征造型、数据库等技术,对基于Pro/E的开放式三维零件库系统进行了研究与开发。主要工作包括:（1）根据零件的三维数字化定义,应用Pro/E的特征造型技术,建立了各种零件的参数化模型,并将参数映射机制应用到零件建模和建库工具的开发中。（2）详细分析了零件库系统的功能,并从易用性和可移植性的角度出发,为系统设计了基于MVC的三层体系结构。（3）对库中零件进行了合理的分类,并建立了零件的主参数信息模型,在此基础上,为系统设计了可动态扩充的数据库结构。提出了零件的多参数存储技术,解决了零件不同数量规格参数在数据库中的存储问题。（4）研究了零件装配的实现方法以及零件库中对装配件的处理方法,并根据Pro/E的特点,实现了库中装配件的存储和提取。（5）利用SQL Server 2000数据库对零件的模型文件和规格参数进行管理,在Pro/E平台上用VC++.NET和Pro/toolkit开发了开放式零件库系统;实现了零件库结构的动态扩展和零件的动态添加,并提供了完善的建库工具,大大提高了建库效率。本系统是嵌入到Pro/E中使用的,用户可以在Pro/E的菜单中随时调用本系统提供的各项功能。系统为用户提供了比较完整的国标件和通用件模型信息,供用户随时调用;同时用户还可以根据自己的需要来完善零件库。本系统目前已经应用到两个项目的设计工作中,大大提高了产品设计的效率。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 三维CAD 技术
• 1.1.1 CAD 技术发展
• 1.1.2 几何造型领域的发展
• 1.1.3 参数化技术
• 1.2 零件库的发展及其研究现状
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.3 课题的提出及本文主要工作
• 第二章 系统功能分析
• 2.1 UML 和 Rational Rose 简介
• 2.2 零件库的功能分析
• 2.2.1 建库工具用例模型
• 2.2.2 提取零件用例模型
• 2.2.3 零件库管理用例模型
• 2.2.4 零件查询用例模型
• 第三章 系统总体设计方案
• 3.1 系统架构
• 3.1.1 基于MVC 的三层结构
• 3.1.2 系统结构设计
• 3.2 零件的分类
• 3.2.1 库分类
• 3.2.2 子库中零件的组织
• 3.3 零件的三维数字化定义
• 3.3.1 零件几何模型的数字化表示
• 3.3.2 零件属性的数字化定义
• 3.4 主参数信息模型
• 3.5 可动态扩充的数据库结构
• 第四章 系统实现的关键技术
• 4.1 参数映射机制
• 4.1.1 参数映射简介
• 4.1.2 基于参数映射的零件建模
• 4.1.3 基于参数映射的零件库建库
• 4.2 参数化方法的使用
• 4.2.1 参数集
• 4.2.2 约束
• 4.2.3 数据库中的使用
• 4.3 多参数存储技术
• 4.4 零件预览的实现
• 4.5 关键类的设计
• 4.5.1 零件的层次结构描述
• 4.5.2 与CAD 系统的通讯接口
• 4.6 装配件的处理
• 4.6.1 装配建模的基本策略
• 4.6.2 零件装配的实现
• 4.6.3 装配件的存储和提取
• 第五章 三维零件库的实现
• 5.1 Pro/toolkit 简介
• 5.2 系统界面
• 5.3 建库工具
• 5.3.1 零件模型文件的存储
• 5.3.2 参数表的自动生成
• 5.3.3 族表信息的提取
• 5.3.4 装配件添加
• 5.4 提取零件
• 5.5 零件查询
• 5.6 零件库管理
• 5.6.1 零件信息管理
• 5.6.2 用户信息管理
• 第六章 系统的应用
• 第七章 总结与展望
• 7.1 论文工作总结
• 7.2 后续工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 攻硕期间取得的研究成果