50000字硕士毕业论文SolidWorks软件环境下工程视图自动生成的研究

论文类型：硕士毕业论文

论文字数：50000字

论点：工程图,设计,参数

论文概述：

本文结合计算机图形学及数据库相关知识，在工程图制图标准的基础上，对工程图自动生成方法进行深入研究，实现了工程图的智能生成，并成功应用于起重用卷筒组CAD设计系统中，实现了卷筒

论文正文：

第一章引言

1.1课题研究的背景和意义
1.1.1课题研究的背景
科技的进步和时代的发展推动了3D时代的到来。如今，游戏、动画、电影和电视离不开3D制作和渲染。三维技术也被广泛应用于机械设计软件中。三维设计软件的快速推广使得实体建模更容易实现。世界上一些现代制造企业已经应用三维设计软件实现无纸化设计、加工和生产。由于中国的国情和机械设计制造行业的现状，中国大多数工厂和企业仍然使用2D工程图纸进行设计和制造。许多高级设计师和制造工人可以阅读工程图纸，但他们仍然很难从3D模型中读取所需的加工参数。虽然3D设计软件已经在大多数企业中得到广泛应用，但是3D建模和2D工程制图设计在设计过程中往往是分开进行的。3D模型主要用于产品设计的初始阶段，以便向客户展示产品，并方便客户请求和进一步修改产品。在实际生产中，仍然需要根据设计方案手工使用绘图软件绘制二维工程图。二维工程图的绘制主要采用手工绘制的思想。即使应用了计算机辅助设计软件，绘图效率和绘图质量也没有得到很好的提高。有时，它甚至带来许多不便。例如，在计算机辅助设计软件图形库中没有符合绘图标准的图形，设计者需要手动绘图。此外，长时间看电脑屏幕会降低设计师的视野，并导致不必要的绘图错误。所有这些实际上增加了产品开发和设计的成本。由于二维工程图的三维建模和绘制过程在整个设计过程中相互独立，三维模型和二维工程图之间的相关性没有得到充分利用，导致工期延长，设计制造成本增加，企业市场竞争力降低。利用计算机辅助设计软件提高效率、节约成本的目的尚未实现。因此，研究和开发二维工程图纸仍然是非常必要的。如何提高二维工程图的绘制效率，提高二维工程图的绘制质量，是当前需要解决的重要问题。本文将针对这一问题提出有效的解决方案，以提高2D工程制图的效率和质量。
1.1.2课题的研究意义
随着经济全球化的趋势，产品市场的竞争越来越激烈，对产品设计的需求也具有多样化、复杂性和快速性的特点。迫切需要设计和制造快速、高质量、低消耗和高质量服务的产品，以满足不断变化的市场需求。企业间的竞争也集中在时间、质量、成本和服务上。这要求现代产品设计和制造的信息化、数字化和快速化。因此，快速设计技术已经成为企业在市场竞争中占据有利地位的关键技术。中国机械产品的发展一般是基于经验和模仿设计。虽然计算机辅助设计工具在企业中得到广泛应用，一些企业已经引入了产品数据管理系统，但仍然存在产品开发周期长、成本高、问题多、可靠性低等问题，产品开发与市场需求之间还存在很大差距。因此，研究工程图纸快速绘制技术，将工程图纸快速设计技术引入机械行业具有重要的理论意义。利用三维模型与二维工程图的相关性，应用三维模型直接生成可以指导生产的二维工程图，对于加快产品开发、减少设计师工作量、缩短产品上市时间具有极其重要的作用。同时，软件自动生成的工程图纸的质量可以得到保证，这也给企业带来了良好的声誉，从而使企业的经济效益最大化。为提高企业竞争力、加快新技术应用做出了巨大贡献。

1.2国内外相关课题研究现状
1.2.1工程制图概述及发展
机械制图(Mechanical Drawing)作为设计师意图和产品制造要求的表达，是设计师和制造商之间技术交流的重要文件，常被称为工程界的语言。早在中国宋代的作品中，就有相关的图案记录，由此可见，绘画用来记录事物的起源山已经存在了很长时间。自从法国学者蒙森(Monzen)在1799年出版《画法几何》一书以来，机械制图一直严格按照投影理论绘制。在20世纪之前，绘画是用绘图工具手工绘制的。直到20世纪初，绘图仪的机械结构才出现，使得绘图效率显著提高。20世纪下半叶计算机图形学的出现提高了生成效率。随着美国第一个计算机绘图系统的诞生，具有简单绘图输出功能的被动式计算机辅助设计技术开始出现。商用计算机绘图设备的引入加速了计算机辅助设计技术的发展。一个完整的计算机辅助设计系统最初形成于20世纪70年代。标准化、集成化、智能化的计算机辅助设计技术在20世纪80年代中期逐渐发展起来。随着计算机辅助设计技术的不断发展和应用，参数化设计的思想逐渐形成。戈萨德教授提出，在parameter-TECHNOLOGY公司推出基于参数化、变化和特征设计的新一代实体建模软件PRO/ENGINEER之后，变量设计逐渐被人们所接受。20世纪80年代中后期，特征建模系统(PRO/ENGINEER和I-DEAS)实现了一定范围内的特征参数设计。由于三维参数化特征建模系统的设计参数和建模参数差异很大，直接通过投影生成的二维工程图与最终工程图相差甚远。特别地，尺寸标注可以通过投影控制特征参数在二维图形上的投影，但是不可能设计最终工程图的真实参数。在三维计算机辅助设计系统中，二维轮廓仅用于生成三维特征，这比我们需要在二维计算机辅助设计系统中处理的工程图要简单得多。因此，二维工程图的参数化设计在一定程度上比三维特征的参数化设计更加困难。近年来，许多计算机辅助设计工作者对2D计算机辅助设计系统的参数设计进行了大量的研究。

1.3项目研究内容..............................11-14
第二章项目相关技术介绍..............................14-23
2.1 SolidWorks软件二次开发技术..............................14-15
2.2观点转变的基本原则..............................15-17
2.3数据模型..............................17-20
2.4动态链接表操作..............................20-22
2.5本章概述..............................22-23
第三章工程图纸自动生成技术研究..............................23-34
3.1工程视图自动生成技术研究..............................23-30
3.2自动标注生成技术研究..............................30-33
3.3本章概述..............................33-34
第四章工程图纸自动调整技术研究..............................34-44
4.1距离视图自动调整技术研究..............................34-42
4.2标签自动调整技术研究..............................42-43
4.3本章概述..............................43-44
第五章鼓组CAD设计系统开发实例..............................44-56
5.1系统框架..............................44-49
5.2系统操作示例..............................49-52 [/BR/] 5.3滚筒组工程图输出示例..............................52-55[/比尔/] 5.4..............................55-56

结论

基于计算机图形学和数据库相关知识，对基于工程制图标准的工程制图自动生成方法进行了深入研究，实现了工程制图的智能生成。该系统已成功应用于提升机卷筒的计算机辅助设计系统，实现了卷筒工程图的智能生成。本文的主要工作如下:
(1)根据产品类型和工程图纸要求的参数，应用数据库的相关知识建立约束关系数据模型，并为CAD设计系统建立基于约束关系模型的参数数据库。以便提高存储空之间的查询效率和利用率。动态操作链表和命令序列用于实现工程图生成的相关操作。
(2)根据工程视图生成的特点和计算机图形学知识，提出了一种在SolidWorks软件环境下工程视图的自动生成方法。根据机械制图标准，结合SolidWorks软件的标注特点，开发并实现了工程图中图纸尺寸、视图比例、位置、尺寸、标注等信息的智能生成和相应调整。
(3)深入研究了SolidWorks三维设计软件的层次结构及其接口。应用API接口提供的大量功能，结合VB.NET语言完成了架子鼓CAD设计系统的开发，实现了架子鼓工程图纸的智能输出。工程图纸智能输出的实现在一定程度上减少了设计人员的重复工作，缩短了产品的设计周期，提高了绘图质量和效率，降低了产品的设计成本，保证了产品的设计质量。在开发过程中，工程视图中开发图和立面生成方法的研究还存在一些不足。在后续工作中，将进一步改进工程图纸的输出方法，使输出的工程图纸更符合图纸标准，更便于设计、生产和使用。

参考

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