外文翻译注射模设计的三维模型发展中文版精品Word文档下载推荐.docx

1、涉 及产品自动化设计过程的第一步是3D建模应用中的组件部件的建立，在建 模过程中，这种3D模型的建立称为数字化建模，这种数字化建模得到的 3D的关键一步是生产过程自动化。组件部件的3D数字化建模仅仅是第一步。还有许多的其他辅助任务必须在 零件被生产之前完成。这些任务包括有限元分析、夹具和固定装置的设计、 注射模设计、计算机辅助制造、模拟和形象化设计。当今很多在高级3D建 模平台上发展起来的嵌入式软件来促进这些辅助任务。这种3D建模站台提 供了一个具有编程的用户界面和风格的嵌入式软件。结果，这种嵌入式软 件的开发时间大幅度地减少。这种方法在很多方面都是有利的，但是，它也有它的缺点，特别是从 长远

2、的角度考虑。为了为现有的软件开发另外一种嵌入式软件，那些开发 者必须兼顾很多现有的限制条件，必需与源软件的风格一致。那些开发者 必须利用系统所提供的各种库函数来实现各种功能性操作，大多数的终端 用户需要源软件和嵌入式软件。不过，在很多情况，他们可能对使用只有 嵌入式的软件更感兴趣。在注射模设计过程中就有这种情况的例子，不过, 这些用户必须购买包括很多他们不需要的特征和功能的整个软件包，这么 大的程序通常是硬件上所必需的，同时这也意味着会费用更高。这嵌入式 软件也很大程度上依赖源软件的发展。一旦源软件版本被更新，那些嵌入 式软件的开发者必须采取相应的行动，如果这些应用在一个低级的平台 上发展，这

3、些缺点可能会不存在。事实上，这些嵌入式软件可以使用低级 的3D模型更灵活和更轻便性发展。在很多情况下，这样的操作既可行乂 有利。传统上，注射模设计可以直接在计算机辅助设计系统执行，整个注 射模，可能由数白个组件部件组成，在计算机辅助设计系统（例如 AutoCAD, PRO/工程师和Unigraphics）上建模和装配，因为注射 模设计过 程是反复的，所以重新建模和装配是相当费时，在这个方面，像这些基于 特征的PRO/工程师以及Unigraphics那样的3D.计算机辅助设计系统比像AutoCAD那样的2D计算机辅助设计系统的 更有优势，为加速注射模设计工艺的发展，这种嵌入式软件在3D系统上 自

4、动发展一些注射工艺，这种附加应用的例子包括在国立新加坡大学发 展，基于Unigraphics上发展的IMOLD（智能模型设计和装配系统）、专家模 具设计者（基于CADKEY）及模型制作者（基于EUCLID）.因为以上每一个 都基于特定的计算机辅助设计系统，所以都没有嵌入兼容性。在1994年， Mok和张1基于Unigraphics的注射模设计应用上做了研究。在1997年， Shah 2在儿何建模之间的联系标准化之间提出了互访结构模型，他的U 标是在基于Parasolid的3D应用以及ACIS之间获得嵌入兼容性，只不过它 包括三维建模。在这篇文章里，作者试图直接发展一种质量轻的使用低 级的3D模

5、型注射模设计应用，并把重点放在软件开发的灵活性和速度上。 设计概念和程序来自IMOLD 4,5 .模具设计和3D装配中应用。尽管这些 讨论仅仅局限于注射模设计，这种方法学能很容易地被应用在其他基于3D 的应用中，并且有相似的作用，开发者工具的结合就是为了这个U的而选 择的。在方法学被讨论之前，对于其中的一些先提出的工具作一个简短的 介绍，他们分别是IMOLD、Parasolid版本、版本和微软公司基础种类。用作模具设计应用IMOLD（智能模型设计和装配）是在基于3D的应用致力发展的注射模 设汁。它在一个叫做Unigraphics的高级计算机辅助设计系统之上发展起来 的。该发展正在通过使用系统所

6、提供的编程接口（API）来实现。该软件通过 提供常用的设计工具促使模具设计者能够迅速进行设计。在设计中所需的 常用的标准组件部件，可以在软件里预先创建并且可能被容易被设计者调 用。这很大程度上降低了设计时间。模具设计过程可分成儿个阶段，以一 种固定的方式给设计者们提供模具设计方法。它们便是：1.数据准备。2.填充系统设计。3.模具基础设计。4.插件与零件设计。5.冷却系统设计。6.滑板和提升设计。7.注射系统设计。8.标准零件库。每个阶段都可以被认为是一个独立的模件设计过程。基于3D的每个模 件的要求变化其微。成功地建立模型基础模件意味着在发展其它模件过程 中也是可行的。3.用作3D模型设计的

7、ParasolidParasolid被用设计为基于3D模型数据系统的核心。实体建模有必要被 用作。1.建造并且操作实体。2.计算质量和惯性矩，并且进行干涉检测。3.以多种方式输出实体。4.在特定的数据库或者档案内储存实体并且可以稍后提取出来。在计算机辅助设计中，Parasolid是最先进的3D模型设计软件。它是 Unigraphics和Solid- Works的3D核心。它独特的公差模拟运作功能使得它能 以其它格式接收和存储数据。因此Parasolid模型文件是十分方便的而且它 也是独立应用发展的高级平台。基于3D的应用与Parasolid之间通过它的3 个界面中的一个相连接。这些被称这之为P

8、arasolid核心界面、模型界面以及底端界面。PK界面 和模型界面位于建模系统的顶部，通过这些方法来建模和对实体进行操作 以及控制建模的功能。底端界面位于建模窗口的底部。当需要执行集中数 据或系统类型操作时建模者便需要它。它山3个部分组成：函数、图形输出 和外形儿何，以下分别对其作出简短的介绍。KI和PK界面KI和PK是供程序员进入Parasolid模型里进行建模的接口 他们是建模功能的标准库。程序员在他们的程序里称之为建模功能。因为 KI不久将被淘汰，所以我们选择使用PK界面。函数函数是一必须III应用程序员编写的功能，当数据必须被存储或者提取 时需要使用该功能。当使用Parasolid时

9、，应用程序员必须首先决定怎样管 理数据的存储，通过该功能Parasolid输出该数据。通过该功能转存数据通 常与写入文件或导出文件有关。文件的形式和及存储位置在写该功能时被 确定。图形的输出对图形输出功能是山应用程序员所编写的另一种功能。对需要PK给予 功能的设计者来说，图形数据是由GO界面输出的，然后3D数据被传给3D图像包。OpenGL,是图形卡片的一个软件接口可以 为我们提供我们所需的数据包。外形儿何外形儿何学可以为用户儿何类型的发展（例如机构内部及表面的曲线） 提供功能操作。它通常与在Parasolid内的建模标准儿何类型一起使用。4.使用VC以及微软公司基金类型的面向对象的程序设计面

10、向对象的程序设计（OOP）已无可争议地成为软件开发者的选择。它 是在U前所存在的软件中最高级的开发软件。微软公司Visual Studio就是这 样的一个软件包。它刻划了许多基于因特网和基于Windows编程用的开发 工具。在这些工具中包含有VC以及微软公司基金种类（MFC）o VC是面向对 象的程序设计的强有力的开发工具，而MFC是一种基于Windows编程的框 架。它以强大的开发特性和功能性，例如自动编码基于wizard操作，为应 用程序员提供开发工具。这大大改进了生产效率。我们使用的程序的整个 用户界面是使用VC以及MFC开发出来的。5.系统设计基于3D的使用3D模型的附加应用的直接发展

11、的问题正待解决。在最高 的水平上它由3个主要阶段组成。首先，必要特征和嵌入式应用软件功能的识别：第二，应用框架的设计与开发；最后，具有合适的开发工具的框架中个别模件的设计与开发。必要软件的识别Parasolid作为一种3D建模方法，只提供许多库函数以及3D应用开发的 基本框架。因此，那些开发者有必要识别和开发3D计算机辅助设讣系统中 其他的必要设施。为了识别所需的设施，理解两者之间的差异是很重要。 表格1总结了 3D模型和3D讣算机辅助设计系统所提供的主要设备的差别。 其中的一些设备，例如特征和参数建模，在耗时与技术上都要求有发展。 因为大多数的嵌入式软件不使用源程序中的所有设备，只通过开发这

12、些使 用低级3D模型所需要的嵌入式软件生产单独的版本是很有可能的。 表格1从第7条到第9是使用基于3D的应用发展Parasolid的必要条件。通过研究嵌入式的应用的必要条件，其他必要的设备的要求也可以被 鉴定。然后提出了该应用程序的一个框架，该框架是基于lllParasolid建模 所提供的设备。基于3D应用的框架对于曲开发的工具和应用的要求所提供的设备，开发了一种框架。它 专门被设计以使单个编程模件之间的差异最小化。这将导致编程代码发生 小程度的变化。事实上，程序代码使用起来更加的轻便各更有助于维修， 而且将来的发展前景也是相当好的。这个框架的概述在图2里得以说明，各 种各样的模件的详细情况

13、被在以后的章节里讨论。个基于Windows的用户界面（A）Parasolid不为程序员提供用户界面。因此，在每一个阶段基于3D应用 的发展将涉及到从头开始设计用户界面。相关的必要开发内容包含：1.基于3D的应用的环境设置和显示。2.交互式图表的接口和全部应用功能操作的执行程疗;。3D开发者（B）图层的设置因为不同的基于3D的应用在不同程度上需要不同的3D设备，该框架必 须为用户提供这些变量的设置。一个3D开发者图层的设置（参阅图2）被概念 化来解决这些变化。这是基于Parasolid模型已经开发出来的对象的库函数 或者类别。开发的程度取决于建模的要求情况。图表一由3D模型和计算机辅助设计系统所

14、提供的设施的摘要3D模型和3D汁算机辅助设计系统设施：1.基本3D低级建模和通用功能以及高级功能和特殊功能；2.由整个系统提供的装配多种库函数；3.基于特征的建模；4.不经常被提供的参数建模；5.系统常提供的低级建模功能；6.系统提供的不完全草图；7.系统不常提供的交互式用户界面：8.系统所提供的三维物体基本概念框架功能和库函数的可视化：9.系统所提供文件管理系统的基本概念和多个信息库功能的完全发展。除了要满足应用条件中的变量要求外，3D开发者设置层也要为非 Parasolid开发者提供一个编程接口。这样的一个接口能也其他基于3D的应 用的开发者重新使用。3D开发者设置层基本上山3个主要部分组成。他们 可分别被用于3D建模和装配，3D可视化以及3D数据管理。I . 3D建模和装配3D建模和装配模件是所有这3个部分中最重要和最精心制作的部分。 它与山大多数计算机辅助设计系统提供应用编程接口（API）相似。该模件III 一基于3D对象或类别的库函数组成，它可用于核心应用模件的发展。大多 数3D应用所需要的3D基本的功能的操作性能必须被首先开发出来。基于单 个基于3D的应用所需的条件，其他更多的高级特性后来也被增加进来了。II.3D的可视化。在三维物体的显示窗口用户范围需要一个团体软件图表接口。图表的 输出以及