基于solidworks_vrml的虛擬仿真

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1、設(shè)計(jì)、制造及自動化《機(jī)電技術(shù)》2009年增刊基于SolidWorks-VRML的虛擬仿真徐建明陳祝平（集美大學(xué)機(jī)械工程學(xué)院，福建廈門361021）摘要：虛擬仿真能形象直觀地演示運(yùn)動狀態(tài)和過程，是技術(shù)人員與非技術(shù)人員之間進(jìn)行思想交流的最有效途徑之一。本文研究了在SolidWorks和VRML的基礎(chǔ)上，依次完成零件的建模和裝配，實(shí)現(xiàn)虛擬動態(tài)仿真的兩種方法。將這兩種方法結(jié)合起來，既達(dá)到仿真效果又減少了工作量。通過虎鉗的建模裝配實(shí)例，說明了該過程。關(guān)鍵詞:虛擬仿真SolidWorksVRML建模中圖分類號：TH122文獻(xiàn)

2、標(biāo)識碼：AVirtualsimulationbasedonSolidWorks-VRMLAbstract:TheVirtualsimulationcanvisuallydemonstratethestateandprocessofmotion,whichisoneofthemostefficientcommunicationpathsbetweenthetechniciansandnonprofessionaltechnicians.Inthispaper,twomethodsofcompletingpartsm

3、odeling、andassemblyinturnhavebeenresearched,whichisbasedonSolidWorksandVRML.Tocombinethetwoapproaches,namely,itnotonlyfacilitatesmodelingandassembly,butalsoisconducivetonetworkbrowsingandtransmission.Anexampleofmodelingandassemblyofclampshowedtheprocess.Keywo

4、rds:Virtualsimulation，SolidWorks，VRML，Modeling引言近年來，隨著機(jī)械制造業(yè)的蓬勃發(fā)展，許多優(yōu)秀的CAD軟件不斷涌現(xiàn)，市場對專業(yè)軟件的要求也越來越高。SolidWorks是一款優(yōu)秀的三維設(shè)計(jì)軟件，具有強(qiáng)大的3D建模、零件裝配和運(yùn)動仿真等功能，[1]由于它的界面友好，操作簡單，易學(xué)易用，而且可安裝各種豐富的插件以及進(jìn)行軟件二次開發(fā)，因此它受到廣大用戶尤其是新用戶的青睞，已在機(jī)械、電子、等行業(yè)得到廣泛應(yīng)用。[2]在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)研究階段，人們通常使用虛擬的三維模型來形象直觀地演示

5、運(yùn)動過程。三維動畫演示是設(shè)計(jì)者提供思想交流最有效的途徑之一，能在短時間內(nèi)將設(shè)計(jì)人員的思想意圖傳遞給生產(chǎn)者以及顧客，熟悉產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和裝配過程。但利用SolidWorks軟件進(jìn)行仿真，主要通過現(xiàn)場交流，無法嵌入網(wǎng)頁與瀏覽者進(jìn)行動態(tài)交互，而且仿真文件較大，不利于網(wǎng)絡(luò)傳輸。因此，為了將產(chǎn)品形象直觀地通過網(wǎng)絡(luò)展現(xiàn)出來，有必要研究產(chǎn)品的其它仿真方法。VRML（VirtualRealityModelingLanguage）即虛擬現(xiàn)實(shí)建模語言，用于建立真實(shí)世界的場景模型[3]或人們虛構(gòu)的三維世界場景，具有沉浸性、交互性、想象性等

6、特點(diǎn)。由于受HTML的限制，網(wǎng)頁一直一是平面結(jié)構(gòu)，VRML的產(chǎn)生為網(wǎng)頁增色不少，而且實(shí)現(xiàn)了環(huán)境與瀏覽者的動態(tài)交互。另外，[4,5]SolidWorks對VRML有良好的支持，在數(shù)據(jù)建立和轉(zhuǎn)換時顯得格外方便，因此，通過SolidWorks完成零件的三維建模和裝配，可進(jìn)行虛擬仿真；也可將在SolidWorks建好的產(chǎn)品模型進(jìn)行格式轉(zhuǎn)換，利用VRML進(jìn)行仿真。本文以虎鉗為例，介紹了上述兩種方法。1基于SolidWorks的虛擬仿真基于SolidWorks的虛擬仿真包括零件的建模和裝配以及運(yùn)動仿真的內(nèi)容。1.1建模與裝配

7、要實(shí)現(xiàn)虛擬動畫，首先要進(jìn)行零件的三維建模。三維建模的過程一般采取先主后次、先簡單后復(fù)雜、先拉伸后切除的原則逐個完成?；Q的主要的零件有底座、固定鉗口、活動鉗口、螺桿、螺母、螺釘、墊圈、環(huán)、銷釘?shù)?。在SolidWorks2009中，虎鉗的各部分零件模型都較容易建立。在建好各零部件模型之后，將所有零件按照配合關(guān)系的順序進(jìn)行裝配，建立各零部件之間的約束關(guān)59《機(jī)電技術(shù)》2009年增刊設(shè)計(jì)、制造及自動化系，最后形成完整的裝配體，如圖1所示。在SolidWorks2009中，用戶可以對整個裝配體或在裝配體中選定的零部件之間

8、進(jìn)行靜態(tài)的干涉檢查，也可以在使用“移動零部件”或“旋轉(zhuǎn)零部件”命令對裝配體進(jìn)行動態(tài)的干涉檢查，防止出現(xiàn)設(shè)計(jì)的缺陷。出現(xiàn)干涉現(xiàn)象時可根據(jù)相應(yīng)的提示進(jìn)行調(diào)整或修改，直到滿意為止。1.2運(yùn)動仿真為了簡單描述虎鉗各零部件之間的相對位置及裝配順序，圖1虎鉗裝配體將其各部分零件在三維空間里按照一定的順序組裝成一個整體或拆裝，生成爆炸動畫。這需要先完成爆炸視圖，在SolidWorks2