毕业设计说明书50676.doc

1、王泳彬：基于 VRML 的动画装配2安 徽 机 电 职 业 技 术 学 院毕 业 设 计 （ 论 文 ）题目：系（部）： 数 控 工 程 系 专 业： 数控技术 班 级： 数控 3094 班 姓 名： 王泳彬 学 号： 1401093170 指导教师： 张 涛 2011 2012 学年第一学期王泳彬：基于 VRML 的动画装配3目录摘要绪论2 开发工具简介2.1 UG 简介2.2 VRMLPad 简介2.3 BS-Contact VRML/X3D 简介王泳彬：基于 VRML 的动画装配42 开发工具简介本设计过程中共使用了 UG（NX6.0） 、VRMLPad、BS-Contact VRML/

2、X3D三种软件作为开发工具，现分别介绍如下：2.1 UG 简介NX 是 下 一 代 数 字 化 产 品 开 发 系 统 ， 可 帮 助 公 司 转 变 产 品 生 命 周 期 。 借 助于 业 界 应 用 最 广 ， 并 具 有 完 全 关 UG NX联 性 的 一 体 化 的 集 成 CAD/CAM/CAE 应 用 程 序 套 件 ， NX 涵 盖 了 产 品 设 计 、 制 造和 仿 真 的 完 整 开 发 流 程 。 NX NX 提 供 了 完 整 的 集 成 的 流 程 自 动 化 工 具 套 件 ， 使 公 司 可 以 收 集 和 重 用 产品 及 流 程 知 识 ， 从 而 促 进

3、 使 用 企 业 最 佳 实 践 。 UG NX6.0UGS 发 布 NX 6.0 最 新 CAD/CAM/CAE 软 件 ； 新 技 术 使 用 户 “如 虎 添 翼 ”， 加速 产 品 创 新 ， 扩 大 成 本 效 益 NX 6 推 动 UGS 成 为 PLM 行 业 中 CAD/CAM/CAE 市 场 领 导 者 的 愿 景 NX 6 让 生 产 力 获 得 前 所 未 有 的 提 高 北 京 上 海 ， 全 球 领 先 的 产 品 生 命 周 期 管 理 （ PLM） 软 件 和 服 务 提 供 商 UGS公 司 今 天 发 布 了 NX 软 件 第 6 版 NX 的 下 一 代 数

4、 字 产 品 开 发 软 件 ， 帮 助用 户 以 更 快 的 速 度 开 发 创 新 产 品 ， 实 现 更 高 的 成 本 效 益 。 王泳彬：基于 VRML 的动画装配5NX 6 为 市 场 提 供 了 突 破 性 的 技 术 创 新 。 在 生 产 力 改 进 方 面 ， NX 5 的 提 高 幅 度超 过 了 以 前 任 何 一 个 版 本 。 为 了 配 合 此 次 发 布 ， UGS 还 在 全 球 各 地 开 展 了 以“如 虎 添 翼 （ Greater Power） ”为 主 题 的 一 系 列 市 场 推 广 活 动 。 UGS 公 司 董 事 会 主 席 、 首 席 执

5、 行 官 兼 总 裁 Tony Affuso 表 示 ：“CAD/CAM/CAE 市 场 是 UGS 未 来 的 核 心 增 长 点 ， 我 们 的 愿 景 是 成 为 该 战 略 市 场 的领 导 者 。 NX 5 的 创 新 技 术 为 行 业 设 定 了 新 标 准 ， 也 为 实 现 该 愿 景 提 供 了 无 限 动力 。 下 一 代 PLM 解 决 方 案 要 促 进 在 全 球 供 应 链 中 做 出 更 好 的 决 策 。 NX 5 的 各 项技 术 的 集 成 将 极 大 地 提 高 企 业 有 效 利 用 所 有 业 务 知 识 的 能 力 ， 这 就 是 我 们 将 其

6、视为 PLM 愿 景 核 心 的 原 因 所 在 。 ” 工 业 设 计 和 风 格 造 型 :NX 为 那 些 培 养 创 造 性 和 产 品 技 术 革 新 的 工 业 设 计 和 风 格 提 供 了 强 有 力 的 解决 方 案 。 利 用 NX 建 模 ， 工 业 设 计 师 能 够 迅 速 地 建 立 和 改 进 复 杂 的 产 品 形 状 ， 并 且 使 用 先 进 的 渲 染 和 可 视 化 工 具 来 最 大 限 度 地 满 足 设 计 概 念 的 审 美 要 求 。 产 品 设 计 :NX 包 括 了 世 界 上 最 强 大 、 最 广 泛 的 产 品 设 计 应 用 模 块

7、 。 NX 具 有 高 性 能的 机 械 设 计 和 制 图 功 能 ， 为 制 造 设 计 提 供 了 高 性 能 和 灵 活 性 ， 以 满 足 客 户 设 计 任何 复 杂 产 品 的 需 要 。 NX 优 于 通 用 的 设 计 工 具 ， 具 有 专 业 的 管 路 和 线 路 设 计 系 统 、钣 金 模 块 、 专 用 塑 料 件 设 计 模 块 和 其 他 行 业 设 计 所 需 的 专 业 应 用 程 序 。 仿 真 、 确 认 和 优 化 :NX 允 许 制 造 商 以 数 字 化 的 方 式 仿 真 、 确 认 和 优 化 产 品 及 其 开 发 过 程 。 通 过在 开

8、 发 周 期 中 较 早 地 运 用 数 字 化 仿 真 性 能 ， 制 造 商 可 以 改 善 产 品 质 量 ， 同 时 减 少或 消 除 对 于 物 理 样 机 的 昂 贵 耗 时 的 设 计 、 构 建 ， 以 及 对 变 更 周 期 的 依 赖 。 有 序 的 开 发 环 境 :NX 产 品 开 发 解 决 方 案 完 全 支 持 制 造 商 所 需 的 各 种 工 具 ， 可 用 于 管 理 过 程 并与 扩 展 的 企 业 共 享 产 品 信 息 。 NX 与 UGS PLM 的 其 他 解 决 方 案 的 完 整 套 件 无 缝王泳彬：基于 VRML 的动画装配6结 合 。 这

9、 些 对 于 CAD 、 CAM 和 CAE 在 可 控 环 境 下 的 协 同 、 产 品 数 据 管 理 、 数据 转 换 、 数 字 化 实 体 模 型 和 可 视 化 都 是 一 个 补 充 。 UG 主 要 客 户 包 括 ， 通 用 汽 车 ， 通 用 电 气 ， 福 特 ， 波 音 麦 道 ， 洛 克 希 德 ， 劳 斯莱 斯 ， 普 惠 发 动 机 ， 日 产 ， 克 莱 斯 勒 ， 以 及 美 国 军 方 。 几 乎 所 有 飞 机 发 动 机 和 大部 分 汽 车 发 动 机 都 采 用 UG 进 行 设 计 ， 充 分 体 现 UG 在 高 端 工 程 领 域 ， 特 别

10、 是 军工 领 域 的 强 大 实 力 。 在 高 端 领 域 与 CATIA 并 驾 齐 驱 。 主 要 增 强 功 能NX 6“如 虎 添 翼 （ Greater Power） ”的 突 破 性 创 新 包 括 ： 更 多 的 灵 活 性 NX 6 为 企 业 提 供 了 “无 约 束 的 设 计 （ Design Freedom） ”， 帮 助 企 业 有 效 处 理 所 有 历 史 数 据 ， 并 使 历 史 数 据 的 重 复 使 用 率 最 大 化 ， 而 避 免不 必 要 的 重 新 设 计 。 比 较 结 果 显 示 ， 与 竞 争 系 统 相 比 ， NX 6 的 效 率 提

11、 高 了50 。 另 外 ， NX 6 还 突 破 了 参 数 化 模 型 的 各 种 约 束 ， 从 而 缩 短 了 设 计 时 间 ， 减少 了 可 引 起 巨 大 损 失 的 错 误 。 更 好 的 协 调 性 NX 5 把 “主 动 数 字 样 机 （ Active Mockup） ”引 入 到 行 业中 ， 使 工 程 师 能 够 了 解 整 个 产 品 的 关 联 关 系 从 而 更 高 效 地 工 作 。 在 扩 展 的 设 计 审核 中 提 供 更 大 的 可 视 性 和 协 调 性 ， 从 而 可 以 在 更 短 的 时 间 内 完 成 更 多 的 设 计 迭 代 。更 高

12、的 生 产 力 NX 6 提 供 了 一 个 新 的 用 户 界 面 以 及 NX“由 你 做 主 (Your Way)”自 定 义 功 能 ， 从 而 提 高 了 工 作 流 程 效 率 。 由 客 户 提 供 的 比 较 结 果 表 明 ， 生产 力 提 高 了 20 。 另 外 ， 一 份 第 三 方 的 基 准 报 告 显 示 ， 在 工 作 流 程 效 率 测 试 中 ，NX 5 的 性 能 超 过 了 所 有 主 要 竞 争 者 。 更 强 劲 的 效 能 NX 6 把 CAD、 CAM 和 CAE 无 缝 集 成 到 一 个 统 一 、 开 放的 环 境 中 ， 提 高 了 产

13、品 和 流 程 信 息 的 效 率 。 客 户 比 较 结 果 显 示 ， 与 领 先 的 竞 争 软件 相 比 ， NX 5 的 分 析 工 作 流 程 速 度 要 快 50 。 另 外 ， 制 造 加 工 时 间 缩 短 了20 。 ARC 咨 询 集 团 资 深 分 析 师 Dick Slansky 表 示 ： “通 过 一 体 化 的CAD/CAM/CAE 和 工 业 设 计 功 能 来 提 供 一 个 非 常 直 观 的 用 户 界 面 ， NX 5 使 设 计 实现 通 用 化 不 仅 仅 是 零 件 再 利 用 和 标 准 化 ， 更 重 要 的 是 基 于 知 识 的 工 程

14、方 法 和 最佳 实 践 。 ” IDC 公 司 PLM 应 用 项 目 总 监 Gisela Wilson 表 示 ： “通 过 NX 6 里 面 的 关 键新 功 能 ， UGS 提 高 了 其 CAD 系 统 的 效 率 。 UGS 把 这 些 新 功 能 称 作 无 约 束 的 设 计（ Design Freedom） ， 因 为 他 们 能 把 设 计 人 员 从 基 于 历 史 记 录 的 各 种 约 束 或 参 数化 系 统 中 解 脱 出 来 。 设 计 人 员 能 够 在 不 撤 销 设 计 树 的 情 况 下 修 改 设 计 几 何 图 形 。对 于 使 用 多 个 CAD

15、 系 统 来 支 持 多 个 OEM 厂 商 的 供 应 商 而 言 ， 这 一 点 尤 其 有 价 值 。” NX6 的 新 功 能 是 针 对 产 品 式 样 、 设 计 、 模 拟 仿 真 和 加 工 制 造 而 开 发 的 。NX6 带 有 数 据 迁 移 工 具 ， 对 想 要 过 渡 到 NX 的 I-deas 用 户 有 帮 助 王泳彬：基于 VRML 的动画装配7德 克 萨 斯 普 莱 诺 全 球 领 先 的 产 品 生 命 周 期 管 理 （ PLM） 软 件 和 服 务 提 供商 UGS 公 司 今 天 宣 布 ， 发 行 数 字 化 产 品 开 发 综 合 软 件 解 决

16、 方 案 软 件 NX 的 第 4版 。 NX5 以 其 行 业 领 先 能 力 为 基 础 ， 在 整 个 产 品 开 发 过 程 中 可 以 捕 捉 知 识 ,模拟 产 品 性 能 ， 还 包 括 数 百 项 以 客 户 为 出 发 点 的 改 进 ， 以 提 高 制 造 商 的 能 力 ， 帮 助他 们 鉴 别 产 品 改 善 创 新 过 程 。 “公 司 都 想 得 到 一 种 锦 囊 妙 计 ， 希 望 以 此 来 生 产 出 下 一 个 产 品 杀 手 ”，Design Insight 的 执 行 董 事 Peter Mark 说 ， “不 过 ， 我 的 研 究 结 果 标 明

17、， 全 球各 个 大 公 司 无 不 连 续 、 不 懈 地 寻 求 能 够 更 好 地 满 足 客 户 需 求 的 方 法 。 从 客 户 的 角度 来 看 这 个 问 题 ， 我 们 可 以 看 到 ， 客 户 所 关 心 的 问 题 至 少 有 8 个 ， 而 在 一 个 产品 的 生 命 周 期 中 ， 他 们 的 感 知 至 少 要 改 变 4 次 。 我 们 很 高 兴 的 看 到 ， NX 很 注重 细 节 ， 从 设 计 改 善 和 模 拟 到 知 识 捕 捉 工 具 无 不 如 此 ， 而 这 正 是 支 持 不 懈 创 新 战略 所 需 的 ” UGS NX 6, 来 自

18、UGS 的 领 导 型 产 品 发 展 解 决 方 案 , 给 制 造 业 者 们 带 来 他 们能 够 征 服 改 革 挑 战 的 实 用 工 具 。 UGS 产 家 通 过 一 系 列 的 事 件 来 突 出 这 次Relentless Innovation(无 情 的 改 革 ， 新 版 功 能 增 加 许 多 许 多 ),讨 论 特 定 的 工业 议 题 , 对 于 我 们 的 客 户 , 提 供 更 深 层 次 上 的 最 新 和 最 酷 的 技 术 示 范 。 NX 包 括 了 世 界 上 最 强 大 、 最 广 泛 的 产 品 设 计 应 用 模 块 。 NX 具 有 高 性 能

19、的 机 械 设 计 和 制 图 功 能 ， 为 制 造 设 计 提 供 了 高 性 能 和 灵 活 性 ， 以 满 足 客 户 设 计 任何 复 杂 产 品 的 需 要 。 NX 优 于 通 用 的 设 计 工 具 ， 具 有 专 业 的 管 路 和 线 路 设 计 系 统 、钣 金 模 块 、 专 用 塑 料 件 设 计 模 块 和 其 他 行 业 设 计 所 需 的 专 业 应 用 程 序 。 来 源UG 是 Unigraphics 的 缩 写 ， 是 一 个 商 品 名 。 这 是 一 个 交 互 式 CAD/CAM(计算 机 辅 助 设 计 与 计 算 机 辅 助 制 造 )系 统 ，

20、 它 功 能 强 大 ， 可 以 轻 松 实 现 各 种 复 杂 实体 及 造 型 的 建 构 。 它 主 要 基 于 工 作 站 。 UG 的 开 发 始 于 1990 年 7 月 。 如 今 大 约 十 人 正 工 作 于 核 心 功 能 之 上 。 当 前 版本 具 有 大 约 450,000 行 的 C 代 码 。 UG 是 一 个 在 二 和 三 维 空 间 无 结 构 网 格 上 使 用 自 适 应 多 重 网 格 方 法 开 发 的 一 个灵 活 的 数 值 求 解 偏 微 分 方 程 的 软 件 工 具 。 其 设 计 思 想 足 够 灵 活 地 支 持 多 种 离 散 方案

21、。 因 此 软 件 可 对 许 多 不 同 的 应 用 再 利 用 。 一 个 给 定 过 程 的 有 效 模 拟 需 要 来 自 于 应 用 领 域 (自 然 科 学 或 工 程 )、 数 学(分 析 和 数 值 数 学 )及 计 算 机 科 学 的 知 识 。 一 些 非 常 成 功 的 解 偏 微 分 方 程 的 技 术 ，特 别 是 自 适 应 网 格 加 密 （ adaptivemeshrefinement） 和 多 重 网 格 方 法 在 过 去 的十 年 中 已 被 数 学 家 研 究 。 计 算 机 技 术 的 巨 大 进 展 ， 特 别 是 大 型 并 行 计 算 机 的 开

22、 发带 来 了 许 多 新 的 可 能 。 然 而 ， 所 有 这 些 技 术 在 复 杂 应 用 中 的 使 用 并 不 是 太 容 易 。 这 是 因 为 组 合 所 有这 些 方 法 需 要 巨 大 的 复 杂 性 及 交 叉 学 科 的 知 识 。 最 终 软 件 的 实 现 变 得 越 来 越 复 杂 ，以 致 于 超 出 了 一 个 人 能 够 管 理 的 范 围 。 王泳彬：基于 VRML 的动画装配8UG 的 目 标 是 用 最 新 的 数 学 技 术 ， 即 自 适 应 局 部 网 格 加 密 、 多 重 网 格 和 并 行 计算 ， 为 复 杂 应 用 问 题 的 求 解

23、提 供 一 个 灵 活 的 可 再 使 用 的 软 件 基 础 。 一 般 结 构一 个 如 UG 这 样 的 大 型 软 件 系 统 通 常 需 要 有 不 同 层 次 抽 象 的 描 述 。 UG 具 有三 个 设 计 层 次 ， 即 结 构 设 计 (architecturaldesign)、 子 系 统 设 计(subsystemdesign)和 组 件 设 计 (componentdesign)。 至 少 在 结 构 和 子 系 统 层 次 上 ， UG 是 用 模 块 方 法 设 计 的 并 且 信 息 隐 藏 原 则 被广 泛 地 使 用 。 所 有 陈 述 的 信 息 被 分

24、布 于 各 子 系 统 之 间 。 UG 是 用 C 语 言 来 实 现 的 。王泳彬：基于 VRML 的动画装配9王泳彬：基于 VRML 的动画装配10王泳彬：基于 VRML 的动画装配11王泳彬：基于 VRML 的动画装配12王泳彬：基于 VRML 的动画装配13王泳彬：基于 VRML 的动画装配14王泳彬：基于 VRML 的动画装配15王泳彬：基于 VRML 的动画装配16王泳彬：基于 VRML 的动画装配17王泳彬：基于 VRML 的动画装配18王泳彬：基于 VRML 的动画装配19王泳彬：基于 VRML 的动画装配20王泳彬：基于 VRML 的动画装配21王泳彬：基于 VRML 的动画装配22王泳彬：基于 VRML 的动画装配23王泳彬：基于 VRML 的动画装配24王泳彬：基于 VRML 的动画装配25王泳彬：基于 VRML 的动画装配26王泳彬：基于 VRML 的动画装配27王泳彬：基于 VRML 的动画装配28王泳彬：基于 VRML 的动画装配29王泳彬：基于 VRML 的动画装配30王泳彬：基于 VRML 的动画装配31