【摘 要】
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随着钣金件在航空航天、机械、化工、汽车工业以及日用生活品等各个领域中的广泛应用,与钣金件相关的设计、工艺、制造技术也越来越凸显其巨大的重要性。本文在广泛调研的基
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随着钣金件在航空航天、机械、化工、汽车工业以及日用生活品等各个领域中的广泛应用,与钣金件相关的设计、工艺、制造技术也越来越凸显其巨大的重要性。本文在广泛调研的基础上,对钣金件的设计、制造方法以及DFM相关技术进行了探讨和研究,在此基础上对开发钣金CAD系统的主要关键技术进行了研究,内容如下：
1) 为解决钣金造型以及DFM中所存在的问题,对现有钣金特征的分类进行了改进,同时提出了一种特征依赖二叉树(FDBT)的表示方法,从CAD底层类的实现方面将B-rep、CSG在FDBT的表示方法下有机的融合,将钣金在工艺、制造方面的数据在设计阶段与模型进行了有效的集成,构成了面向制造的智能钣金CAD系统的最基本框架。
2) 深入讨论了面向制造的多层钣金特征数字化理论模型底层数据结构的构建以及各层间的数据交换,实现了钣金数字化模型的创建,为钣金在后续的加工、制造中提供了完善的几何及语义信息；同时在钣金零件工艺性分析方面也进行了一定的研究,为钣金在设计阶段进行工艺性约束提供了理论基础。
3) 在类层次方面以及算法实现方面对系统进行整体设计和各子模块设计,给出了详细的说明和分析过程。并且在展开子模块中,提出了面向制造的两种钣金零件展开的底层操作模式,并且对不同模式下的具体算法描述、几何拓扑相异性以及在钣金后处理方面的应用进行了分析。
4) 深入研究了课题中所用三大组件:ACIS、HOOPS以及BCG,对应用ACIS+HOOPS+BCG进行专业软件开发中的关键过程及系统框架搭建等技术进行了探讨。
基于上述基础理论的研究,作者在Windows平台以及Visual C++.NET开发环境下,以ACIS、HOOPS、BCG三大组件技术为支持,研制了一个智能钣金CAD-I-SMCS原型系统软件,实现了面向制造的钣金特征造型以及钣金零件模型的多模式展开。该课题的研究为开发具有自主知识产权的钣金CAD/CAM集成系统提供了重要的理论基础和实践经验。
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