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《基于opencascade的机电产品三维结构的集成与准确建模》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在工程资料-天天文库。
1、第52卷第5期厦门大学学报(自然科学版)Vol.52No.52013年9月JournalofXiamenUniversity(NaturalScience)Sep.2013doi:10.6043/j.issn.0438-0479.2013.05.008基于OpenCASCADE的机电产品三维结构的集成与准确建模吴轩,卓勇*,胡文娟,兰国玮,赵鑫,林森泉(厦门大学物理与机电工程学院,福建厦门361005)摘要:现有的计算机辅助设计工具虽然在机械、电子各自领域已经十分的成熟,但在机电集成设计和信息交互方
2、面还不是十分的有效,特别是在机电产品三维结构的集成建模上存在很大的局限性.为了寻求一种将机电模型准确造型的方法,基于OpenCASCADE(OCC)三维造型内核开发了一个机电集成设计平台,在机械设计方面通过对产品数据交换标准(STEP)文件的读写与机械计算机辅助设计(MCAD)配合支持产品机械结构的造型设计;在电气设计方面实现中间数据格式(IDF)中性文件的读写与电子计算机辅助设计(ECAD)配合支持产品电气结构的设计及三维模型的自动生成;通过系统自带的三维电子元件数据库搜寻元件准确的三维模型替换I
3、DF文件中描述的简单元件模型,最终实现机电产品三维结构的集成与准确建模,该模型有效提高了机电产品的设计效率及在后续产品的仿真分析验证及制造所需数据的准确性.模型可通过输出接口以STEP文件格式导出,供其他分析软件使用.关键词:产品数据交换标准;中间数据格式;OpenCASCADE;机电产品;三维造型中图分类号:TP391文献标志码:A文章编号:0438-0479(2013)05-0621-06现代机电产品,尤其是消费类产品,其设计上追求方形表示,如果ECAD软件对元件库配有模型的话,短小轻薄,造型上
4、追求新奇,其线路板的轮廓由机械工导出的IDF文件中的电子模型可以以简单的拉伸体程师给出,电子元件的排布又必须符合结构的限制,并代替二维长方形,但还是不能显示元件的较为准确的且线路板上的安装孔和安装机械零件的区域,也需要模型.这种方式对于普通的机电产品没有太大问题,但让电子工程师清楚.产品面板上有许多开关、旋钮、指是对于现在对机电产品小型化和新奇造型的要求上,示灯和显示屏等,背板上有许多接口,机器内部也有许这种方式将无法满足,模型的误差对于小型化的产品多板对板连接器限位开关、传感器等,它们的位置需要将
5、造成很大的影响,特别在力学和热学等分析上,造成被精确地定义,否则无法实现其功能.基于散热、电磁影响较大.其次现有的机电整合设计平台都是封闭式兼容性等方面的考虑,有些元件的位置需要特别地被的,不能对其功能进行修改,在使用上具有很大的局限[1-2]定义.因此在机械计算机辅助设计(MCAD)和电子性.为了更有效的加强机电集成设计,需要一个开放式计算机辅助设计(ECAD)间越来越需要一个集成设计的并能够集成机械与电子模型的平台.OpenCAS-的平台.CADE(OCC)是一款开源的三维设计内核,目前,国内现
6、许多MCAD和ECAD软件都意识到这方面的研究它的单位越来越多,但是大部分只针对于MCAD问题,加强了相互间的联系,如SolidWorks2012支持方面的研究,与ECAD结合甚少.本文采用C++结[3]中间数据格式(IDF)3.0文件的读取,ProE中的合OCC设计一个开放式的机电三维集成系统,能够导ECAD模块支持IDF3.0文件的导出与导入.但是他入MCAD设计的机械模型,导入ECAD设计的电路们都不具有模型替换的功能,电子元件都是以二维长并自动生成三维模型,且能对模型进行定位和移动配合等,实
7、现机电产品的三维结构准确建模,最后能以产品数据交换标准(STEP)格式导出准确模型.收稿日期:2013-01-291OCC平台简介基金项目:国家自然科学基金项目(50975241)*通信作者:zhuoyong@xmu.edu.cnOCC是基于面向对象技术开发的、针对特定领域江苏省地质测绘院DZ11D书版厦门大学学报三校样排版:朱珊时间2013/8/12·622·厦门大学学报(自然科学版)2013年的C++类库,提供了点、线、面、体和复杂形体的显示表1部分元素映射关系和交互操作功能,可以处理二
8、维和三维数据,包括二维Tab.1Somepartsoftheelementmappingrelationship表面和实体建模、数据交换、仿真和分析等应用.该平STEP类型OCC类型台提供了一个功能强大的三维建模工具库,经过深度mapped_itemTopoDS_Shape开发后可实现纹理、光照、图元填充和渲染等图形操brep_with_voidsTopoDS_Solid作,以及放大、缩小、旋转、漫游和模拟飞行等动态操shell_based_surface_model
