基于Inventor的虚拟装配在高压隔离开关设备中的应用研究.pdf

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1、242010年l1月中国制造业信息化第39卷第21期基于Inventor的虚拟装配在高压隔离开关设备中的应用研究张力，张宇，赵忻，姚玉德(1．昆明理工大学CIMS应用研究中心，云南昆明650093)(2．云开电气(集团)公司，云南楚雄675000)摘要：介绍了Inventor平台下的虚拟装配方法，重点研究了部件装配方法、iMate智能装配机制、总体装配及装配过程仿真，并把这种方法应用于某系列高压隔离开关设备的装配中，研究结果表明，该虚拟装配方法具有可行性和高效性，缩短了产品生命周期，并提高了系列产品的开发效率。关

2、键词：Inventor；虚拟装配；iMate；高压隔离开关中图分类号：TP391．7文献标识码：A文章编号：1672—1616(2010)一0024—04对于以单件、小批量生产为主的众多企业来直观地对产品进行可视化装配、拆卸的操作，并利说，装配无疑在产品的生命周期中占有重要的位用计算机记录操作过程，对产品的装、拆顺序以及置。近年来虚拟装配技术受到了学术界和工业界路径进行确定l1J。此外，根据并行设计的要求，在的广泛关注，并对敏捷制造、虚拟制造等先进制造产品开发的初期阶段，产品的设计开发者从一开始模式的实施具有深远

3、影响。相比于同类三维CAD就要考虑产品整个生命周期(从产品的工艺规划、软件，Inventor在虚拟装配方面有着操作简单、功制造、装配、检验、销售、使用、维修到产品的报废为能强大等优势。由于某系列高压隔离开关的零部止)的所有环节，建立产品生命周期中各个阶段性件种类多、数量大，装配过程中，工作人员的工作量能的继承和约束关系及产品各个方面属性问的关不仅大，而且对于零件参数的设置与保存也是比较系，以追求产品在生命周期全过程中性能最优。通麻烦，甚至需要额外开发一个相关的数据库来对零过产品每个功能设计小组，使设计更加协调，使

4、产件进行管理，同时对于装配效果的预见也成为一个品性能更加完善，从而更好地满足客户对产品综合难题。针对上述问题，本文以Inventor三维CAD性能的要求，并减少开发过程中产品的反复，进而软件的虚拟装配功能为平台很好地解决了这些问提高产品的质量，缩短开发周期，并大大地降低产题，通过采用部件装配、iMate智能装配等方法，不品的成本，所以虚拟装配在并行设计中就占有极其但成功实现了高压隔离开关的虚拟装配和装配过重要的地位。程仿真，而且对于相关企业三维CAD技术的深层1．1虚拟装配过程次应用有一定的参考价值，同时也体现了

5、现代设计虚拟装配过程是在零件三维建模完成的基础理论及方法在实际中的应用。之上，根据零件、部件之问的约束关系，在虚拟的环境中进行组装，通过检查装配的可行性(基于装配1虚拟装配概述设计的DFA)，进一步对产品的设计进行评价，最虚拟装配是虚拟制造的关键组成部分，是现代终达到优化设计的目的l2j。设计技术之一，利用计算机分析、预测产品模型，并1．2虚拟装配过程的分类进行数据描述和可视化，然后作出与装配有关的工根据设计方式的不同，装配过程可分为3类：程决策，不需要产品的实物模型作支持，进入虚拟自底向上装配、自顶向下装配以及

6、两者并用的混合装配环境后，工作人员通过虚拟现实的交互手段，装配。收稿日期：2010—08—23基金项目：云南省科技创新强省计划基金项目(2008AA012)作者简介：张力(1985一)，男，河北秦皇岛人，昆明理工大学硕士研究生，主要研究方向为计算机集成制造系统。·现代设计与先进制造技术·张力张宇赵圻等基于Inventor的虚拟装配在⋯⋯25自底向上装配是指设计人员先设计好产品的计，确定装配单元的相关参数，进入装配环境；确定各个零件后，再利用配合约束关系将零件组装，构以底板作为固定参照零件，其余零件保持各自的自成装

7、配体的过程，其特点就是必须先构造零件模由度。型。在装配关系制定好之后，不仅要满足尺寸参数、全相关、几何形状与零部件之间实现全自动完全相、GB323—88GB5780—86GB5781—86GB5782—86关，同时还要为用户提供完全一致的界面和命令，以便进行全自动相关设计，该方法比较实用。自顶向下装配是指由装配件的顶级向下产生GB5786—86GB838—88GB／T1228—91JISB1180子装配和组件，在装配环境下创建和修改组件，设图1Inventor资源中心提供的部分标准件计人员可以先设计装配布局图，再

8、设计其他零部b．确定装配次序和装配约束。件，并保证布局图与零部件之间的全自动完全相首先在底板左侧安装上支承座，其次在底板左关。下端安装支撑底座，支撑底座的连接应保证方向的混合装配是指在工作需要时将自底向上装配正确性，便于与其他开关部件的后续连接，然后在和自顶向下2种装配设计方法混合起来，进行零部底座上安装转动臂连杆机构，最后安装接地刀，同件的装配，以提高装配效率。样为保证