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2008NO.01
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CAXA实体设计在三维设计软件中的应用
史红1,2姜文龙1,2杨晓燕2刘洪波1,2
(1.吉林师范大学;2.吉林师范大学博达学院吉林四平
136000)
摘要:CAXA实体设计软件在三维设计软件中的具体应用,实体设计为实例推理(CBR)设计法提供了创新的平台,使设计、交流变得更加方便、直观。借助三维实体设计环境的实例推理创新设计方法,根据机构的配合特征和装配体中各零件几何信息的提取与转换,实现机构的创新设计。关键词:CAXA实体设计三维实体实例推理中图分类号:TP311.52文献标识码:A文章编号:1672-3791(2008)01(a)-0085-01CAXA实体设计是具有国际水准的三维设计软件,他把美国最新的专利技术和CAXA在CAD/CAM领域的经检相结合,真正使实体设计做到了易学易用,他可以帮助设计人员从三维空间直接进行产品的构思和创意,并可以创造出广告效果的图片与动画,是产品创新设计的有效工具。计算机三维CAD技术能逼真地虚拟现实模型,以立体的、有光的、有色的生动画面表达设计的零件、部件等,三维造型技术从最初的三维CAD发展到目前专用的基于特征造型的三维软件。
1CAXA实体设计软件简介
CAXA实体设计是北京北航海尔软件有限公司开发的一种三维设计软件。与传统参数化造型CAD系统如SolidWorks、SolidEdge、Pro/E、UG相比,它有许多优点,主要功能和特点如下:
(1)方便易用的智能图素:提供了绘图时常用的形状规则的基本图素;(2)智能驱动手柄:能对尺寸进行直观的操作和动态修改;(3)功能强大的三维球:为各种对象的平移、旋转或各种复杂三维变换提供了精确定位方法;(4)独特的双内核平台:把ACIS和Parasolid两种内核实时结合,自动择优选取造型环境;(5)软件的高度集成:可以在同一软件环境中完成三维零件设计、装配设计、钣金成形及自动展开、自动生成和三维造型关联的工程图纸、高级智能渲染。
2CAXA的功能
CAXA电子图板独有孔/轴绘制功能,孔/轴倒角功能为画孔和轴提供了方便条件。
CAXA电子图板的图库中存储大量的标准件、常用的技术要求等为画螺栓等标准件提供了方便。
利用CAXA电子图板的“鹰眼”功能,可以使用户在绘制大型图纸的局部时能观察到整张图纸的总体结构,也可以很方便地观察整个图纸的任意部分。
画装配图时零件序号的自动生成以及明细表的联动形式等都为绘制机械图提供了更为方便、快捷的条件,也是其它软件所无法比拟的。
3CAXA在实例推理技术中的应用
3.1基于实例推理技术的原理
在设计活动中,75%左右的设计活动是基于实例的设计,基于实例推理(Case-BasedReasoning)即CBR技术是人工智能领域新崛起的一项区别于规则推理的一种推理模式,它
是一种相似推理方法,是通过建立大量已知成检查,发现问题,立即修正。经装配仿真,熟机构运动方案实例库的方式,使用过去的经动、静态干涉检查通过的设计方案还可利用验来解决新的问题。设计师可根据机构的运CAXA的“爆炸”功能,通过设计适当的爆炸动行为或功能需求,通过实例库枚举适合机构视角、爆炸方向和爆炸距离,生成轴测分解的所有类型,识别基本满足要求的实例,绘制图,重新设定各零、部件相对位置,显示其结机构简图,这样可使设计师的创新能力在更高构和相互间的装配关系,以利于设计者的再设层次上得以延伸。工作原理是当出现问题时,计。
系统首先将问题形成抽象的可操作的设计需3.3.3模拟
求问题作为关键属性,以此为检索条件从实例对设计的机构进行动态模拟,运动分析是库中查找与当前问题匹配的实例。现代设计中必要的一环,由此可检验各构件的3.2基本信息库的建立
动作能否协调配合,是否发生干涉并能直观显根据CBR技术,系统建立基本信息库,包示机构三维结构。在动态模拟之前,CXAX实括设计方案库、实例库、数据库、图形库等存体设计可以运用“设计树”功能方便调整构件储了设计所必须和设计过程中生成的数据图之间的关系。然后利用系统提供的“智能动形,它们在网络中分布存储。机构的设计过程画”创建各零、部件动画;利用“智能动画编是一个满足功能需求的过程。首先对功能进辑器”按设计意图编排机构运动。最后播放三行一层层分解,形成不同层次的子功能,直到维仿真运动,由此可检查机构的运动及干涉情不能再分解的元功能级;然后寻求满足各个元况。
功能的基本机构,按功能分解的反向路线,按一定的约数据表及关系束条件将这些基本机4结语
构进行组合而完成设计。采用关系型数据库CAXA实体设计是一个易学、实用、功标准化技术,并通过建立表与表之间的关系检能强大的三维设计软件,是进行实体造型的首索另一个表中的关系记录中的数据。由于一选CAD系统。三维实体设计为实例推理(CBR)种基本机构可实现多个功能元功能,而另一方设计法提供了创新的平台,使设计、交流变得面一个功能元的功能可由多种机构实现。因更加方便、直观。借助三维实体设计环境的实此,功能元数据表与基本机构图数据表是“多例推理创新设计方法,可以根据机构的配合特对多”的关系。CAXA实体设计的标准配置征和装配体中各零件几何信息的提取与转换,带有基本或常用的图素元素库,我们在进行基实现机构的创新设计。这种方法可以在不同本信息数据库结构设计时,只需根据各库数据领域得到应用。
关系及软件提供的图素元素库功能,建立科学合理的各种图素库,并在实际科研及产生实践参考文献
中不断充实各图素库内容。[1]黄天成,周思柱,等.三维CAD系统CAXA
3.3CAXA实体设计环境下运动模拟
及其应用[J].湖北工学院学报,2003,4.3.3.1建模
[2]马骏,刘华等.基于CAXA实体设计环境
机构是由若干构件组成的,在机构动态模下的CBR创新设计[J].甘肃科技,2005,3.拟以前要先进行有关零件的实体建模(Solid-[3]李克,张书斌.基于CAXA产品创新设计
modeling)。在CAXA实体设计中提供了各种[J].安徽科技,2005,1.图形设计工具。主要有:草图(Sketch)曲线[4]陈文淡.CAXA实体设计在机械制图教学
(Curver)实体建模曲面造型、钣金等。绘制成中的应用[J].龙岩学院学报,2005,6.平面图形后,结合拉伸、旋转、扫描等方法将[5]钟建琳.CAXA电子图板XP实用教程[M].
平面图形转为三维零件实体。对一些典型零机械工业出版社,2004.
件实体,可用智能图素建立参数化零件模型,方便方案评价后的设计修改。
3.3.2装配
在CAXA实体设计中,可以生成由许多零、部件组成的复杂装配体,装配体的零、部件可以包括的零件或其他装配体,利用软件提供的装配工具栏,编排构造、创建、添加零件、移除零件,利用三维球工具重新定位、定义配合完成机构的装配。在CAXA中还可通过任意旋转或剖切对零件、部件进行干涉
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