基于特征的产品设计系统关键技术研究

【摘要】：随着计算机技术和信息化技术的发展,开发产品设计系统已成为企业产品设计数字化、信息化和集成化的必然趋势,实现产品及其零件设计、零件信息管理及自动装配是企业的迫切需求。本课题以Creo作为开发平台,以VS2010作为编程环境,设计并开发了一套集零件设计并参数化自动建模、产品及其零件参数自动查询与存储、零件机械加工工艺过程自动生成和产品自动装配功能于一体的产品设计系统,该系统对于提高产品设计效率具有重要的现实意义,本文主要研究内容如下:首先,进行了零件的相关特征分析,对特征进行了定义、分类,同时分析了特征之间的关系,并对各种特征及其在零件设计中起到的作用进行了详细描述,建立了产品特征信息模型和特征映射,给出了关于零件模型的特征表达方式。然后,对比分析了现有的二次开发方式,确定以Creo作为二次开发平台开发了零件设计系统,在此基础上基于零件特征开发可以实现零件参数设置与获取,参数对话框创建及初始化,加载驱动模型特征,激活并显示零件模型,生成零件机械加工过程的零件设计模块。同时设计数据管理系统,实现了数据库对于零件参数的读取与写入,完成零件参数的查询和存储功能。最后,研究了自动装配的装配层次结构、坐标系变换、约束实施等关键技术,确定了自动装配的实现方式,基于装配坐标系和零件之间约束关系实现了产品的自动装配。本文通过以上研究,设计并开发了一套产品设计系统,设计人员可以根据产品的需求对产品进行设计。利用该系统,选择或重新设计所需的零件,在系统界面中给出零件设计与机械加工工艺参数,生成设计的零件和相应的机械加工工艺卡片文件。并在此基础上依次选择零件,实现了产品零部件的自动装配。该系统的实现方式能有效提高产品的设计效率,对工程实践具有应用价值。