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基于Solid Edge的虚拟装配与干涉的检测

2015/2/27    来源:互联网    作者:吴狄  关鼎      
关键字:Solid Edge  虚拟装配  干涉检测  
文章介绍了Solid Edge软件装配模块的主要功能,针对装配设计中出现的干涉问题,论述了计算机模拟检测干涉的方法,并对一些应用中经常出现的问题提出了看法。

1 概述

    Solid Edge是基于Windows操作系统开发的高效、易用的三维实体造型系统,作为中端CAD软件包,Solid Edge在机械零件设计、零件装配、钣金设计、二维工程图等方面具有强大的功能,可以完成任何机械设计任务,它基于Microsoft windows操作平台开发而成,能与windows字处理、电子表格、数据库、演示以及电子邮件等软件完全兼容,并且能与其他支持OLE的软件系统集成。

    机械部件设计和生产过程中,零件干涉是产品设计中经常出现的问题之一,传统的干涉的检查和消除不但生产周期长,而且会造成财产的巨大浪费,采用计算机的虚拟装配技术,可以在设计中检查并消除存在的干涉隐患,具有生产周期短、成本低等优点。

2 虚拟装配

    虚拟装配是虚拟制造的关键组成部分,是在计算机内部对产品装配体模拟的表达方法,即利用装配操作模型,将模拟出的零部的件装配成产品,检查产品零部件之间的正确装配关系、干涉情况等,以便及时发现零部件设计中存在的缺陷,虚拟装配一般定义为无需产品或支撑过程的物理实验,只需通过分析、检验模型、可视化和数据表达等手段,利用计算机工具来安排或辅助装配有关的工程决策,虚拟装配是一种将CAD技术、可视化技术、仿真技术、决策理论及装配和制造过程研究、虚拟现实技术等多种技术加以综合运用的技术。

    Solid Edge采用参数化特征造型技术,操作直观方便;其装配技术采用树状的管理方式,1个装配件内可以包含多个子装配件和零件,层次清楚并易于管理,从装配的方式来说,它同时支持自上向下的和自下向上的装配技术,用户可以使用邻近零件的几何图形,以确保装配的准确性,并保证新零件的造型可以在装配部件内进行。Solid Edge包含一个独特的爆炸环境,可以在保留装配结构和零件关系的同时,使系统按预先设定的方向自动爆炸装配件;同时也可以由用户手动操作,按照自定义的方式设定各种装配方向和距离。

    2.1 Solid Edge的装配环境

    Solid Edge提供的零件装配模块实际上是一个多种操作环境的集合体,除了包含基本的装配环境之外,还包括干涉检查、剖视图、爆炸视图、运动仿真、虚拟演播室环境。

    装配环境中的主要功能有:1零件装配,建立装配体,对装配体进行干涉检查等。°零件的爆炸及装配件的剖切,对装配体进行爆炸视图、剖视图的生成,可以很清楚地表达零件的先后次序和装配关系。>>虚拟演播室可生成从不同视角观察装配体的动画文件,1/4管道设计功能,可以轻松地生成连接各零件间的管道三维视图,1/2运动仿真可根据零件间的装配关系自动产生零件的运动。

    2.2 装配关系

    1)面贴合(Mate),可使装配关系中2个零件的2个面法线矢量方向相反。

    2)面对齐(Planar Align),可保证一个零件的面与另一零件的面平行,且面向同一个方向。

    3)轴对齐(Axial Align),可使一个零件的圆柱面与另一个零件的圆柱面同轴。

    4)插入(Insert),通常用来将轴对称零件放到孔中或拉伸体上,其实这个命令是0面贴合0和0轴对齐02个命令的合成。

    5)连接(Connect),可使一个零件的关键点、线条和表面定位另一零件的关键点。

    6)角度(Angle),一般确定2个零件的2个面或2个边之间的角度关系。

    7)相切(Tangent),可确保一个零件的圆柱面与另一个零件的平面或圆柱面相切。

    8)快速装配(Flash Fit),即选择放置零件的面或边时,系统会根据逻辑推理并提供可能的关系。

    9)凸轮(Cam),可相对于1个或多个凸轮状表面对零件进行定位。

    2.3 虚拟装配流程

    Solid Edge支持2种装配设计方法:自下向上和自上向下的装配方法,自下向上是将现有零件一个一个安装成装配体的设计过程,自上向下是一个从装配体到零件的设计过程,实际生产中2种设计方法可能是并存的,图1是自下向上设计方法的工作流程。

自下向上的工作流程

图1 自下向上的工作流程

责任编辑:程玥
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