基于CATIA的机械零件虚拟装配方法

基于CATIA的机械零件虚拟装配方法EE（EE指导教师：ee[摘要]：装配设计是产品设计过程的重要环节，随着虚拟现实技术的日益成熟，虚拟装配已成为其应用的重要研究方向，虚拟装配也为面向装配的设计提供了一种新的思路和方法。在传统的装配过程中,当一个零部件与另一个零部件装配失败后,只能返回装配结果,重新设计,重新生成样品,重新用真实装配来检验。这种装配关系的滞后检验,不但带来成本的巨大浪费,而且完全不符合快速反应市场的需要。随着计算机软件硬件技术的发展,在机械制造领域中,零部件如何装配加工、各零部件是否发生干涉等都能在虚拟装配环境中实现。借助虚拟装配技术,能在产品设计阶段就能了解设计结果的装配性。这种虚拟装配技术对小批量生产方式具有开发周期短、设计质量高,开发成本低等特点。本文分析了目前虚拟装配技术的发展状况，归纳总结了虚拟装配的关键技术和基本流程，介绍了装配的基本步骤及干涉检查的基本步骤。论文成功的实现了基于CATIA的装配及干涉检查，最后通过具体实例验证了方法的可行性和正确性。[关键词]:虚拟装配；CATIA；干涉检验；约束；检查碰撞VirtualassemblyofmechanicalpartsbasedonCATIAee（ee）Tutor:ee[Abstract]:Assemblydesignisanimportantpartofproductdesignprocess,benefitsmaturemouthofvirtualrealitytechnology,virtualassemblyhasbecomeanimportantresearchdirectionoftheapplication,thevirtualassemblydesignforassemblyandevaluationofanewwayofthinkingandapproach.Afterthefailureoftheassemblyofacomponentwithothercomponentsintheassemblyprocess,theonlyreturntotheassemblyresults,re-design,re-generatedsampletotest,re-usetherealassembly.Thisassemblybetweenthelagtest,notonlytobringthecostofenormouswaste,butdoesnotmeettherapidresponsetomarketneeds.Withthedevelopmentofcomputersoftwareandhardwaretechnologyinthefieldofmachinerymanufacturing,sparepartshowtoassembletheprocessing,thevariouspartsofinterventioncanbeimplementedinavirtualassemblyenvironment.Withthevirtualassemblytechnologyintheproductdesignstagetounderstandtheassemblyofthedesignresults.Thisvirtualassemblytechnologyforasmallbatchhasashortcycleofdevelopment,highqualityofdesign,lowcostofdevelopment.Thispaperanalyzesthecurrentstateofdevelopmentofthevirtualassemblytechnology,andsummarizesthekeytechnologiesandthebasicprocessofthevirtualassembly,thebasicstepsofthebasicstepsoftheassemblyandinterferencechecking.AsuccessfulrealizationofCATIA-basedassemblyandinterferencecheckinginthePaper,andfinally,throughconcreteexamplestoverifythefeasibilityandaccuracyofthemethod.[Keywords]:virtualassembly；CATIA；interferencetest；constraints；checkingthecollision目录第一章绪论…………………………………………………………………………………………………………………11.1引言.................................................................................................................11.2内外虚拟装配环境技术的发展与现状..........................................................11.2.1虚拟装配的发展现状.............................................................................11.2.2干涉检查的发展现状..........................................................................31.3研究背景及课题的提出.................................................................................41.4本章小结..............................................................................................................5第二章CATIA零件设计方法.....................................................................错误!未定义书签。2.1利用CATIAV5进行零件设计的方法………………………………………………………………错误!未定义书签。2.1.1草图(sketcher)设计工作介绍……………………………………………………………错误!未定义书签。2.1.2零件的设计方法………………………………………………………………………………………错误!未定义书签。2.1.3生成二维工程图............................................................................错误!未定义书签。2.2设计举例.................................................................................................错误!未定义书签。第三章虚拟装配环境的设计基础................................................................103.1虚拟装配的定义............................................................................................103.2虚拟装配流程................................................................................................103.3虚拟装配的关键技术....................................................................................103.3.1面向虚拟装配的建模技术.................................................................103.3.2虚拟装配设计环境技术是虚拟装配技术的基础............................113.3.3装配规划技术和装配信息的记录......................................................123.3.4干涉检查.............................................................................................133.3.5装配约束.............................................................................................14第四章管道阀门的装配及干涉检（实例)...........................................164.1零件的装配.................................................................................................164.2管道阀门的装配过程................................................................................164.3管道阀门的干涉检验过程........................................................................234.3.1干涉分析的步骤..............................................................................24第五章结论............................................................................................................33参考文献......................................................................................................34致谢...............................................................................................................36第一章绪论1.1引言随着计算机在产品设计和制造中的应用发展，新产品的开发过程发生了巨大的变化，以计算机技术、仿真技术和信息技术为支撑的虚拟产品设计，使新产品开发流程向着数字化、集成化的方向发展，对产品进行构思、设计、装配、分析和测试，摆脱了传统的产品开发的设计过程，由二维设计向三维设计的转变，几何模型向虚拟的产品模型的转变，实现了产品的设计评价、装配评价、测试分析和试生产，逐步由计算机仿真技术的虚拟装配过程所替代，从而解决了企业在产品开发过程中速度、质量、成本和服务等问题，大大提高了企业在市场中的竞争力。1.2国内外虚拟装配环境技术的发展与现状1.2.1虚拟装配的发展现状虚拟装配(VirtualAssembly,VA)是虚拟产品的一个重要组成部分，是实际装配过程的本质在计算机上的反映，它可以解决设计与装配的对象在研制过程中