外文翻譯--注射模設(shè)計(jì)的三維模型發(fā)展 中文版.doc

注射模設(shè)計(jì)的三維模型發(fā)展如今，為了使注塑工藝變得更簡(jiǎn)單，很多嵌入式軟件都在高級(jí)3D注塑平臺(tái)的基礎(chǔ)上開發(fā)出來(lái)的，諸如有限元分析，計(jì)算機(jī)輔助制造，注射模設(shè)計(jì)，模擬以及形象化設(shè)計(jì)。這些軟件都是很有利的。然而，它關(guān)非沒有缺點(diǎn)。事實(shí)上，這些嵌入式軟件也可以通過(guò)低級(jí)的3D更靈活和更輕便性開發(fā)出來(lái)。這篇文章查閱了各種各樣基于3D應(yīng)用發(fā)展的期刊和方法，主要是關(guān)于軟件方面。首先，提出了一種基于3D的應(yīng)用發(fā)展的方法，這種觀點(diǎn)通過(guò)使用Parasolid模型的注射模實(shí)現(xiàn)的。基于在已建立的模具設(shè)計(jì)中的模具設(shè)計(jì)概念，文中說(shuō)明了一種被叫做IMOLD的模件。在一個(gè)WindowsNT平臺(tái)上，面向?qū)ο蟮木幊陶Z(yǔ)言被用來(lái)開發(fā)這種軟件。關(guān)鍵字：3D模型；計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)；注射模設(shè)計(jì)；1.介紹三維計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)已經(jīng)越來(lái)越被用來(lái)加速產(chǎn)品的實(shí)現(xiàn)過(guò)程。涉及產(chǎn)品自動(dòng)化設(shè)計(jì)過(guò)程的第一步是3D建模應(yīng)用中的組件部件的建立，在建模過(guò)程中，這種3D模型的建立稱為數(shù)字化建模，這種數(shù)字化建模得到的3D的關(guān)鍵一步是生產(chǎn)過(guò)程自動(dòng)化。組件部件的3D數(shù)字化建模僅僅是第一步。還有許多的其他輔助任務(wù)必須在零件被生產(chǎn)之前完成。這些任務(wù)包括有限元分析、夾具和固定裝置的設(shè)計(jì)、注射模設(shè)計(jì)、計(jì)算機(jī)輔助制造、模擬和形象化設(shè)計(jì)。當(dāng)今很多在高級(jí)3D建模平臺(tái)上發(fā)展起來(lái)的嵌入式軟件來(lái)促進(jìn)這些輔助任務(wù)。這種3D建模站臺(tái)提供了一個(gè)具有編程的用戶界面和風(fēng)格的嵌入式軟件。結(jié)果，這種嵌入式軟件的開發(fā)時(shí)間大幅度地減少。這種方法在很多方面都是有利的，但是，它也有它的缺點(diǎn)，特別是從長(zhǎng)遠(yuǎn)的角度考慮。為了為現(xiàn)有的軟件開發(fā)另外一種嵌入式軟件，那些開發(fā)者必須兼顧很多現(xiàn)有的限制條件，必需與源軟件的風(fēng)格一致。那些開發(fā)者必須利用系統(tǒng)所提供的各種庫(kù)函數(shù)來(lái)實(shí)現(xiàn)各種功能性操作，大多數(shù)的終端用戶需要源軟件和嵌入式軟件。不過(guò)，在很多情況，他們可能對(duì)使用只有嵌入式的軟件更感興趣。在注射模設(shè)計(jì)過(guò)程中就有這種情況的例子，不過(guò)，這些用戶必須購(gòu)買包括很多他們不需要的特征和功能的整個(gè)軟件包，這么大的程序通常是硬件上所必需的，同時(shí)這也意味著會(huì)費(fèi)用更高。這嵌入式軟件也很大程度上依賴源軟件的發(fā)展。一旦源軟件版本被更新，那些嵌入式軟件的開發(fā)者必須采取相應(yīng)的行動(dòng)，如果這些應(yīng)用在一個(gè)低級(jí)的平臺(tái)上發(fā)展，這些缺點(diǎn)可能會(huì)不存在。事實(shí)上，這些嵌入式軟件可以使用低級(jí)的3D模型更靈活和更輕便性發(fā)展。在很多情況下，這樣的操作既可行又有利。傳統(tǒng)上，注射模設(shè)計(jì)可以直接在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)執(zhí)行，整個(gè)注射模，可能由數(shù)百個(gè)組件部件組成，在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)(例如AutoCAD，PRO/工程師和Unigraphics)上建模和裝配，因?yàn)樽⑸淠ＴO(shè)計(jì)過(guò)程是反復(fù)的，所以重新建模和裝配是相當(dāng)費(fèi)時(shí)，在這個(gè)方面，像這些基于特征的PRO/工程師以及Unigraphics那樣的3D.計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)比像AutoCAD那樣的2D計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)的更有優(yōu)勢(shì)，為加速注射模設(shè)計(jì)工藝的發(fā)展，這種嵌入式軟件在3D系統(tǒng)上自動(dòng)發(fā)展一些注射工藝，這種附加應(yīng)用的例子包括在國(guó)立新加坡大學(xué)發(fā)展，基于Unigraphics上發(fā)展的IMOLD(智能模型設(shè)計(jì)和裝配系統(tǒng))、專家模具設(shè)計(jì)者(基于CADKEY)及模型制作者(基于EUCLID).因?yàn)橐陨厦恳粋€(gè)都基于特定的計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)，所以都沒有嵌入兼容性。在1994年，Mok和張1基于Unigraphics的注射模設(shè)計(jì)應(yīng)用上做了研究。在1997年，Shah2在幾何建模之間的聯(lián)系標(biāo)準(zhǔn)化之間提出了互訪結(jié)構(gòu)模型，他的目標(biāo)是在基于Parasolid的3D應(yīng)用以及ACIS之間獲得嵌入兼容性，只不過(guò)它包括三維建模。在這篇文章里，作者試圖直接發(fā)展一種質(zhì)量輕的使用低級(jí)的3D模型注射模設(shè)計(jì)應(yīng)用，并把重點(diǎn)放在軟件開發(fā)的靈活性和速度上。設(shè)計(jì)概念和程序來(lái)自IMOLD4,5、模具設(shè)計(jì)和3D裝配中應(yīng)用。盡管這些討論僅僅局限于注射模設(shè)計(jì)，這種方法學(xué)能很容易地被應(yīng)用在其他基于3D的應(yīng)用中，并且有相似的作用，開發(fā)者工具的結(jié)合就是為了這個(gè)目的而選擇的。在方法學(xué)被討論之前，對(duì)于其中的一些先提出的工具作一個(gè)簡(jiǎn)短的介紹，他們分別是IMOLD、Parasolid10.1版本、VC6.0版本和微軟公司基礎(chǔ)種類。2.IMOLD用作模具設(shè)計(jì)應(yīng)用IMOLD(智能模型設(shè)計(jì)和裝配)是在基于3D的應(yīng)用致力發(fā)展的注射模設(shè)計(jì)。它在一個(gè)叫做Unigraphics的高級(jí)計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)系統(tǒng)之上發(fā)展起來(lái)的。該發(fā)展正在通過(guò)使用系統(tǒng)所提供的編程接口(API)來(lái)實(shí)現(xiàn)。該軟件通過(guò)提供常用的設(shè)計(jì)工具促使模具設(shè)計(jì)者能夠迅速進(jìn)行設(shè)計(jì)。在設(shè)計(jì)中所需的常用的標(biāo)準(zhǔn)組件部件，可以在軟件里預(yù)先創(chuàng)建并且可能被容易被設(shè)計(jì)者調(diào)用。這很大程度上降低了設(shè)計(jì)時(shí)間。模具設(shè)計(jì)過(guò)程可分成幾個(gè)階段，以一種固定的方式給設(shè)計(jì)者們提供模具設(shè)計(jì)方法。它們便是：1.數(shù)據(jù)準(zhǔn)備。2.填充系統(tǒng)設(shè)計(jì)。3.模具基礎(chǔ)設(shè)計(jì)。4.插件與零件設(shè)計(jì)。5.冷卻系統(tǒng)設(shè)計(jì)。6.滑板和提升設(shè)計(jì)。7.注射系統(tǒng)設(shè)計(jì)。8.標(biāo)準(zhǔn)零件庫(kù)。每個(gè)階段都可以被認(rèn)為是一個(gè)獨(dú)立的模件設(shè)計(jì)過(guò)程?；?D的每個(gè)模件的要求變化甚微。成功地建立模型基礎(chǔ)模件意味著在發(fā)展其它模件過(guò)程中也是可行的。3用作3D模型設(shè)計(jì)的ParasolidParasolid被用設(shè)計(jì)為基于3D模型數(shù)據(jù)系統(tǒng)的核心。實(shí)體建模有必要被用作。1建造并且操作實(shí)體。2.計(jì)算質(zhì)量和慣性矩，并且進(jìn)行干涉檢測(cè)。3.以多種方式輸出實(shí)體。4.在特定的數(shù)據(jù)庫(kù)或者檔案內(nèi)儲(chǔ)存實(shí)體并且可以稍后提取出來(lái)。在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，Parasolid是最先進(jìn)的3D模型設(shè)計(jì)軟件。它是Unigraphics和Solid-Works的3D核心。它獨(dú)特的公差模擬運(yùn)作功能使得它能以其它格式接收和存儲(chǔ)數(shù)據(jù)。因此Parasolid模型文件是十分方便的而且它也是獨(dú)立應(yīng)用發(fā)展的高級(jí)平臺(tái)?；?D的應(yīng)用與Parasolid之間通過(guò)它的3個(gè)界面中的一個(gè)相連接。這些被稱這之為Parasolid核心界面、模型界面以及底端界面。PK界面和模型界面位于建模系統(tǒng)的頂部，通過(guò)這些方法來(lái)建模和對(duì)實(shí)體進(jìn)行操作以及控制建模的功能。底端界面位于建模窗口的底部。當(dāng)需要執(zhí)行集中數(shù)據(jù)或系統(tǒng)類型操作時(shí)建模者便需要它。它由3個(gè)部分組成：函數(shù)、圖形輸出和外形幾何，以下分別對(duì)其作出簡(jiǎn)短的介紹。3.1KI和PK界面KI和PK是供程序員進(jìn)入Parasolid模型里進(jìn)行建模的接口他們是建模功能的標(biāo)準(zhǔn)庫(kù)。程序員在他們的程序里稱之為建模功能。因?yàn)镵I不久將被淘汰，所以我們選擇使用PK界面。3.2函數(shù)函數(shù)是一必須由應(yīng)用程序員編寫的功能，當(dāng)數(shù)據(jù)必須被存儲(chǔ)或者提取時(shí)需要使用該功能。當(dāng)使用Parasolid時(shí)，應(yīng)用程序員必須首先決定怎樣管理數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，通過(guò)該功能Parasolid輸出該數(shù)據(jù)。通過(guò)該功能轉(zhuǎn)存數(shù)據(jù)通常與寫入文件或?qū)С鑫募嘘P(guān)。文件的形式和及存儲(chǔ)位置在寫該功能時(shí)被確定。3.3圖形的輸出對(duì)圖形輸出功能是由應(yīng)用程序員所編寫的另一種功能。對(duì)需要PK給予功能的設(shè)計(jì)者來(lái)說(shuō)，圖形數(shù)據(jù)是由GO界面輸出的，然后3D數(shù)據(jù)被傳給3D圖像包。OpenGL，是圖形卡片的一個(gè)