共享模型驅(qū)動的機械產(chǎn)品定制設(shè)計方法及應用

第1章　緒　論…………………………………………………………………………………… 1
1．1　引　言…………………………………………………………………………………… 1
1．2　定制設(shè)計技術(shù)…………………………………………………………………………… 1
1．2．1　大規(guī)模定制概述…………………………………………………………………… 1
1．2．2　大規(guī)模定制環(huán)境下設(shè)計方式的轉(zhuǎn)變……………………………………………… 4
1．3　三維設(shè)計標準…………………………………………………………………………… 6
1．4　起重機定制設(shè)計技術(shù)現(xiàn)狀分析………………………………………………………… 8
1．5　共享模型驅(qū)動的機械產(chǎn)品定制設(shè)計方法的提出……………………………………… 10
1．6　本章小結(jié)………………………………………………………………………………… 11
參考文獻……………………………………………………………………………………… 11
第2章　共享模型驅(qū)動的機械產(chǎn)品定制設(shè)計平臺…………………………………………… 15
2．1　定制設(shè)計原理…………………………………………………………………………… 15
2．2　定制設(shè)計平臺的框架模型……………………………………………………………… 17
2．3　定制設(shè)計平臺的體系結(jié)構(gòu)……………………………………………………………… 18
2．4　定制設(shè)計平臺的拓撲結(jié)構(gòu)……………………………………………………………… 20
2．5　關(guān)鍵技術(shù)………………………………………………………………………………… 21
2．5．1　基于PDM 的網(wǎng)絡(luò)化協(xié)同設(shè)計技術(shù)……………………………………………… 21
2．5．2　分布式協(xié)同設(shè)計通信技術(shù)………………………………………………………… 21
2．5．3　分布式模塊化設(shè)計技術(shù)…………………………………………………………… 23
2．5．4　變型設(shè)計技術(shù)……………………………………………………………………… 23
2．5．5　參數(shù)化有限元分析技術(shù)…………………………………………………………… 24
2．5．6　工程圖調(diào)整技術(shù)…………………………………………………………………… 24
2．6　定制設(shè)計平臺的開發(fā)步驟……………………………………………………………… 25
2．7　本章小結(jié)………………………………………………………………………………… 27
參考文獻……………………………………………………………………………………… 27
第3章　面向模型驅(qū)動定制的設(shè)計規(guī)范……………………………………………………… 29
3．1　模型驅(qū)動的產(chǎn)品定制設(shè)計過程………………………………………………………… 29
3．1．1　定制設(shè)計環(huán)境下的零部件分類…………………………………………………… 29
3．1．2　產(chǎn)品的主模型和主文檔…………………………………………………………… 29
3．1．3　定制設(shè)計環(huán)境下的產(chǎn)品設(shè)計過程………………………………………………… 30
3．2　模型驅(qū)動設(shè)計環(huán)境模板的制定………………………………………………………… 32
3．2．1　零件、裝配體模板的設(shè)計………………………………………………………… 32
3．2．2　工程圖模板的設(shè)計………………………………………………………………… 32
3．2．3　屬性模板的制定…………………………………………………………………… 34
3．2．4　各類表格模板的設(shè)計……………………………………………………………… 36
3．3　模型驅(qū)動定制設(shè)計規(guī)范………………………………………………………………… 37
3．3．1　草圖設(shè)計規(guī)范……………………………………………………………………… 37
3．3．2　零件設(shè)計規(guī)范……………………………………………………………………… 38
3．3．3　零部件裝配設(shè)計規(guī)范……………………………………………………………… 40
3．3．4　工程圖設(shè)計規(guī)范…………………………………………………………………… 42
3．4　設(shè)計重用規(guī)范…………………………………………………………………………… 45
3．4．1　設(shè)計過程重用……………………………………………………………………… 45
3．4．2　產(chǎn)品設(shè)計文檔重用………………………………………………………………… 47
3．5　本章小結(jié)………………………………………………………………………………… 47
參考文獻……………………………………………………………………………………… 47
第4章　動態(tài)全息模型的研究與應用………………………………………………………… 49
4．1　動態(tài)全息模型理論……………………………………………………………………… 49
4．2　基于零裝配的動態(tài)全息建模方法……………………………………………………… 51
4．2．1　零裝配產(chǎn)品設(shè)計…………………………………………………………………… 51
4．2．2　基于零裝配動態(tài)全息建模方法…………………………………………………… 52
4．3　橋式起重機動態(tài)全息模型的建立方法………………………………………………… 53
4．3．1　概念設(shè)計階段……………………………………………………………………… 54
4．3．2　詳細設(shè)計階段……………………………………………………………………… 59
4．4　本章小結(jié)………………………………………………………………………………… 62
參考文獻……………………………………………………………………………………… 62
第5章　機械產(chǎn)品的三維變型設(shè)計技術(shù)……………………………………………………… 63
5．1　變型設(shè)計的理論基礎(chǔ)…………………………………………………………………… 63
5．1．1　變形設(shè)計與變型設(shè)計……………………………………………………………… 63
5．1．2　變型設(shè)計的方式…………………………………………………………………… 64
5．1．3　設(shè)計原理…………………………………………………………………………… 65
5．1．4　機械產(chǎn)品三維變型設(shè)計技術(shù)流程………………………………………………… 66
5．2　特征的變型設(shè)計………………………………………………………………………… 67
5．3　零件的變型設(shè)計………………………………………………………………………… 68
5．3．1　特征驅(qū)動的零件變型設(shè)計………………………………………………………… 69
5．3．2　性能尺寸參數(shù)驅(qū)動的零件變型設(shè)計……………………………………………… 69
5．3．3　工序驅(qū)動的零件變型設(shè)計………………………………………………………… 70
5．3．4　用戶自定義特征驅(qū)動的零件變型設(shè)計…………………………………………… 73
5．4　部件的變型設(shè)計………………………………………………………………………… 76
5．5　產(chǎn)品的變型設(shè)計………………………………………………………………………… 81
5．5．1　基于產(chǎn)品族產(chǎn)品系列的模塊化產(chǎn)品規(guī)劃方法…………………………………… 81
5．5．2　模塊化產(chǎn)品族的兩種設(shè)計模式…………………………………………………… 82
5．5．3　模塊接口…………………………………………………………………………… 84
5．5．4　產(chǎn)品變型設(shè)計實例………………………………………………………………… 85
5．6　本章小結(jié)………………………………………………………………………………… 86
參考文獻……………………………………………………………………………………… 87
第6章　參數(shù)化有限元分析技術(shù)……………………………………………………………… 89
6．1　參數(shù)化有限元分析技術(shù)原理與方法步驟……………………………………………… 89
6．1．1　參數(shù)化有限元分析………………………………………………………………… 89
6．1．2　參數(shù)化有限元分析技術(shù)的原理與實現(xiàn)方法……………………………………… 89
6．1．3　參數(shù)化有限元分析的步驟………………………………………………………… 90
6．2　齒輪的參數(shù)化有限元分析……………………………………………………………… 91
6．2．1　漸開線斜齒輪的參數(shù)化建模……………………………………………………… 91
6．2．2　漸開線斜齒輪的模態(tài)分析………………………………………………………… 94
6．2．3　實驗分析…………………………………………………………………………… 95
6．3　齒輪變幅器的參數(shù)化有限元分析……………………………………………………… 97
6．3．1　齒輪變幅器的數(shù)學模型…………………………………………………………… 97
6．3．2　齒輪變幅器的優(yōu)化設(shè)計…………………………………………………………… 98
6．3．3　齒輪變幅器的參數(shù)化設(shè)計……………………………………………………… 101
6．4　小車架的參數(shù)化有限元分析………………………………………………………… 103
6．4．1　基于APDL的有限元分析特征模型的建立…………………………………… 103
6．4．2　小車架典型部件的靜力學分析………………………………………………… 107
6．4．3　小車架定滑輪組梁的靜剛度分析……………………………………………… 109
6．4．4　小車架整體結(jié)構(gòu)的靜力學分析………………………………………………… 111
6．5　本章小結(jié)……………………………………………………………………………… 115
參考文獻……………………………………………………………………………………… 115
第7章　三維模型驅(qū)動的工程圖調(diào)整技術(shù)…………………………………………………… 116
7．1　機械產(chǎn)品三維變型設(shè)計后的工程圖調(diào)整技術(shù)流程與原理………………………… 116
7．1．1　機械產(chǎn)品三維變型設(shè)計后的工程圖調(diào)整技術(shù)流程…………………………… 116
7．1．2　視圖比例調(diào)整原理……………………………………………………………… 117
7．1．3　位置調(diào)整原理…………………………………………………………………… 118
7．1．4　視圖位置調(diào)整原理……………………………………………………………… 120
7．1．5　裝配圖明細表調(diào)整原理………………………………………………………… 121
7．2　端梁三維主模型與工程圖主模板的建立…………………………………………… 123
7．2．1　端梁三維變型設(shè)計步驟………………………………………………………… 123
7．2．2　端梁工程圖主模板的建立……………………………………………………… 127
7．3　端梁變型設(shè)計程序的步驟和內(nèi)容…………………………………………………… 128
7．4　工程圖屬性信息的自動提取………………………………………………………… 129
7．4．1　程序提取工程圖信息的具體步驟……………………………………………… 129
7．4．2　程序的內(nèi)容和步驟……………………………………………………………… 131
7．4．3　所涉及的API函數(shù)功能與語法介紹…………………………………………… 132
7．5　視圖布局調(diào)整的實現(xiàn)步驟…………………………………………………………… 133
7．6　注解布局調(diào)整的實現(xiàn)步驟…………………………………………………………… 135
7．7　視圖自動斷裂的實施步驟…………………………………………………………… 136
7．8　圖紙格式轉(zhuǎn)換的實施步驟…………………………………………………………… 137
7．9　本章小結(jié)……………………………………………………………………………… 137
參考文獻……………………………………………………………………………………… 139
第8章　機械產(chǎn)品模型驅(qū)動定制設(shè)計平臺的開發(fā)…………………………………………… 140
8．1　定制設(shè)計平臺的功能模塊…………………………………………………………… 140
8．2　設(shè)計系統(tǒng)開發(fā)工具的選擇…………………………………………………………… 143
8．3　二次開發(fā)技術(shù)………………………………………………………………………… 145
8．3．1　二次開發(fā)的兩種方式…………………………………………………………… 145
8．3．2　SolidWorks二次開發(fā)技術(shù)……………………………………………………… 146
8．3．3　SolidWorks二次開發(fā)實例……………………………………………………… 149
8．3．4　ANSYS二次開發(fā)……………………………………………………………… 154
8．3．5　PDMWorks二次開發(fā)…………………………………………………………… 154
8．3．6　Excel二次開發(fā)………………………………………………………………… 156
8．3．7　Word二次開發(fā)………………………………………………………………… 157
8．4　網(wǎng)絡(luò)開發(fā)……………………………………………………………………………… 157
8．4．1　創(chuàng)建FTP站點…………………………………………………………………… 157
8．4．2　構(gòu)建Web服務器………………………………………………………………… 158
8．5　定制設(shè)計平臺的功能模塊開發(fā)……………………………………………………… 159
8．5．1　參數(shù)設(shè)置模塊…………………………………………………………………… 159
8．5．2　模型驅(qū)動模塊…………………………………………………………………… 160
8．5．3　有限元分析模塊………………………………………………………………… 161
8．5．4　工程圖調(diào)整模塊………………………………………………………………… 161
8．5．5　工作站并行工作原理…………………………………………………………… 162
8．5．6　橋式起重機橋架的模型驅(qū)動定制設(shè)計流程…………………………………… 162
8．6　本章小結(jié)……………………………………………………………………………… 163
參考文獻……………………………………………………………………………………… 164
第9章　共享模型驅(qū)動的機械產(chǎn)品定制設(shè)計實例…………………………………………… 165
9．1　堆垛機金屬結(jié)構(gòu)的定制設(shè)計實例…………………………………………………… 165
9．1．1　參數(shù)設(shè)置………………………………………………………………………… 166
9．1．2　部件模型驅(qū)動…………………………………………………………………… 170
9．1．3　有限元分析……………………………………………………………………… 171
9．1．4　工程圖調(diào)整……………………………………………………………………… 172
9．2　鑄造起重機小車架模型驅(qū)動定制設(shè)計實例………………………………………… 172
9．2．1　參數(shù)設(shè)置………………………………………………………………………… 175
9．2．2　部件設(shè)計計算校核……………………………………………………………… 180
9．2．3　有限元分析設(shè)置………………………………………………………………… 182
9．2．4　部件模型驅(qū)動…………………………………………………………………… 182
9．2．5　有限元分析校核………………………………………………………………… 183
9．2．6　工程圖優(yōu)化調(diào)整………………………………………………………………… 183
9．3　模型驅(qū)動的橋式起重機小車定制設(shè)計實例………………………………………… 184
9．3．1　參數(shù)設(shè)置………………………………………………………………………… 185
9．3．2　部件設(shè)計計算校核……………………………………………………………… 189
9．3．3　部件模型驅(qū)動…………………………………………………………………… 190
9．4　模型驅(qū)動的橋式起重機橋架定制設(shè)計實例………………………………………… 191
9．4．1　參數(shù)設(shè)置………………………………………………………………………… 193
9．4．2　模型驅(qū)動………………………………………………………………………… 196
9．4．3　設(shè)計文檔的生成………………………………………………………………… 197
9．5　本章小結(jié)……………………………………………………………………………… 197
參考文獻……………………………………………………………………………………… 197