当基于ACIS平台的轴承座建模设计
基于ACIS平台的轴承座建模设计
1 ACIS系统体系简介
ACIS是一个基于而向对象技术的通用几何开发平台,又可称为三维几何造型引擎(Three—Dim ensional Geometric青岛西海岸新区获批以来 Modeling
Engine)。具有从简单实体到复杂实体的造型功能,以及实体的布尔运算、曲而裁减、曲面过渡等多种功能,还具有实体的数据存储功能和SAT文件的输入、输出功能。ACIS的特点是采用而向对象的数据结构,用Scheme语言编程,使得线架造只要我们掌握1些用它的技能型、曲面造型、实体造型任意灵活组合使用。
Scheme语言是一种派生于Lisp语言解释型程序开发语言,用它编写的程序不需要编译和连接就可以在解释器中直接运行,为应用程序的开发提供了一种快速原型方法。
2 轴承座建模设计与分析
2.1 模型分析
根据尺寸构造如图l所示的轴承座。轴承座由底板、支承板、肋板、轴承等几个部分组成,需要运用体分析家认为素调用(如长方体block、圆柱体
cylinder等)、布尔运算(并、交、差)、倒角等多种实体造型方法对组合体建模,另外对背景、光源、材质等进行相应设置。
2.2模型构造流程
在构造前,采用自下而上的方法,将轴承座的结构进行分解,将其分成底板、支承板、轴承、凸台、加强肋板等几个模块分别建模,然后运用布尔运算进行组合,生成轴承座模型。这样就化简为易,将一复杂模型细化成若干个简单子模块,
其构造图如图2所示。
3 轴承座建模过程
3.1 底板模型
分离出的底板模块如图3所示,底板可以看成在长方体(60x40x10)上去除一块小长方体(22x40x4)年ll两个圆柱体(φ1 0x 1 0),生成基本模型后,再通过倒圆角命令进行圆角处理。底板模型部分程序如下:
依次类推,通过定义另一个圆柱,运用布尔求差运算生成底板上的另一个圆孔,就可完成底板部分(diban3)的造型。
3.2轴承和凸台模型
轴承和凸台模块如图4所示。
轴承和凸台都呈圆筒状,具构建均可迎过绘制两个同轴的圆柱体后,运用布尔减运算得出模型。在绘制凸台的两个圆柱长度时要考虑略大于实际尺寸,以保证后续布尔运算的顺利进行。轴承模型的构建程序如下:
采用同样的方法即可生成凸台模型。
3.3模型组合
在继而完成了肋板、支承板的模型后,通过布尔运算功能将各个独立的模块组合成一个整体。其中对于凸台上的孔作布尔运算宵顺序要求,必须先完成凸台与轴承部分的布尔并运算后,才可列。凸台孔进行减运算,以保证凸台孔贯穿凸台和轴承两个部分。运用的指令主要是布尔并(unite、)和减(subtract)运算。
3.4模型显示
为了更好地表达模型,显示模型特点,在程序中运用了多种显示控制指令,如改变模型的颜色、设置光源参数等,部分应用程序如下:
最后把完整的程序以记事木的格式存放,然后直接拖入解释器中即可运行,生成如图5所示的轴承座模型。
4 结语
ACIS核心几何引擎在CAD/CAM领域得到广泛的应用,它强大的功能,配合其开放性、可伸缩性,改变了传统CAD系统的开发模式,使其成为当前最先进的几何核心系统之一。通过对轴承座的建模过程可以看出,利用ACIS几何平台,结合Scheme编程语言,就可以方便快捷地生成模型,为在普通温度下应不分解、不变稠CAD/CAM软件的开发提供了技术支持。
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