基于SolidWorks+3D光学仪器镜头零件CAD软件包的开发

分类号密级UDC编号桂林电子科技大学硕士学位论文题目基于SolidWorks3D光学仪器镜头零件CAD软件包的开发（英文）The3DLenspartoftheopticalinstrumentCADsoftwarepackageBasedonSolidWorks研究生姓名:张跃拽指导教师姓名、职务:萧泽新教授申请学位门类:工学硕士学科、专业:机械设计制造及其自动化提交论文日期:2006年4月论文答辩日期:2006年6月年月日独创性（或创新性）声明本人声明所呈交的论文是我个人在导师指导下进行的研究工作及取得的研究成果。尽我所知，除了文中特别加以标注和致谢中所罗列的内容以外，论文中不包含其他人已经发表或撰写过的研究成果；也不包含为获得桂林电子工业学院或其它教育机构的学位或证书而使用过的材料。与我一同工作的同志对本研究所做的任何贡献均已在论文中做了明确的说明并表示了谢意。申请学位论文与资料若有不实之处，本人承担一切相关责任。本人签名：日期：关于论文使用授权的说明本人完全了解桂林电子工业学院有关保留和使用学位论文的规定，即：研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权单位属桂林电子工业学院。本人保证毕业离校后，发表论文或使用论文工作成果时署名单位仍然为桂林电子工业学院。学校有权保留送交论文的复印件，允许查阅和借阅论文；学校可以公布论文的全部或部分内容，可以允许采用影印、缩印或其它复制手段保存论文。（保密的论文在解密后遵守此规定）本学位论文属于保密在年解密后适用本授权书。本人签名：日期：导师签名：日期：基于SolidWorks3D光学仪器镜头零件CAD软件包的开发I目录摘要………………………………………………………………………………………..IABSTRACT...……………………………………………………………………………...…Ⅱ第一章绪论………………………………………………………………………………..1§1.1选题的背景和意义………………………………………………………………1§1.2CAD技术的发展历程和发展趋势……………………………………………..2§1.2.1CAD技术发展的概况………………………….…………………………2§1.2.2CAD技术的发展趋势……………………….……………………………3§1.2.3主要研究内容…………………….…………………………………………4第二章三维实体参数化技术与特征技术………………………………………………..5§2.1三维设计的必要性……………………………………………………………….5§2.1.1二维设计的技术难题………………………….……………………………5§2.1.2二维参数化设计的局限性………………………………...………………6§2.1.3三维设计的优势……………………………………….……………………6§2.1.4只有三维设计才是真正意义上的创成设计……..………...………………7§2.2三维CAD造型方法………………………………...…………………………….7§2.3参数化设计…………………………..………………………..……………8§2.3.1参数化技术与参数化设计…….…………………….…………………….8§2.3.2基于约束的参数化设计技术………………………….………...…………9§2.4特征技术与特征建模…………………………………………………………12§2.4.1特征的定义…….…………………………………….…………………...12§2.4.2特征的分类…….…………………………...…………………………..….13§2.4.3特征的表示和约束…….………………………………………………….13§2.4.4特征造型的常用方法…….………………………………………...…….14§2.4.5基于特征的参数化造型…….………………………………………...….14§2.5本章小结……………………………………………………………………….15第三章系统总体设计及系统实现的若干关键技术………………………………..……16§3.1CAD软件设计的一般过程……………………………………………………..16§3.1.1CAD软件开发方法………………………………………………………17§3.1.2CAD软件系统设计的原则……………………………….………………17§3.2系统总体方案设计……………………………………….……………………19§3.2.1系统的软件计划与需求分析………………………….…………………19§3.2.2系统的建立方法…………………………………………..………………19§3.2.3系统总体方案设计……………………………….………………………21§3.3系统开发平台及开发工具的选择…...……………...………………………….21基于SolidWorks3D光学仪器镜头零件CAD软件包的开发II§3.3.1三维CAD软件的选择……………………………………………………21§3.3.1系统开发工具的选择……………………………………………………24§3.4系统开发的若干关键技术……………...…...….………………………………26§3.4.1SolidWorks二次开发简介…..……………………..……..……………..26§3.4.2参数级别的划分……………………………………..…………………….27§3.4.3组件对象模型技术……………………………………………………….28§3.4.4动态链接库(DLL)的建立………………………………………………….29§3.4.5数据库的访问技术……………………………………………………….30§3.4.6系统菜单定制……………………………………...………………….….30§3.5本章小结……………………………………………………………………….31第四章软件包功能实现与程序举例……………………………………………………32§4.1光学仪器设计简介………….………………………………………………….32§4.1.1光学仪器设计的基本要求和步骤………………………………………..33§4.2光学仪器零件的结构设计及系统程序流程…………………………………..33§4.2.1系统结构…………………………………………………………………..33§4.2.2对话框设计………………………………………………………………..34§4.2.3系统各功能模块简介…………………………………………………….34§4.3系统程序设计…………………………………………………………………...35§4.3.1系统界面设计……………………………………………………………35§4.3.2帮助系统的建立…………………………………………………………..36§4.3.3系统关键程序举例………………………………………………………..44§4.3.4程序的错误处理…………………………………………………………..47§4.4系统运行过程及应用举例…………………………………………………….48§4.4.1系统运行环境…………………………………...….……………………...48§4.4.2系统运行过程……………………………………………………………..49§4.5本章小结……………………..………………...………………………………..55第五章全文总结与展望…………………………...…………………………………….56§5.1全文总结………………………………………………………………………..56§5.2进一步展望…………………………………………………………….………..57致谢………………………………………………………………………………………..58参考文献…………………………………………………………………………………..59攻读硕士学位期间发表的学术论文……………………………………………………..62基于SolidWorks3D光学仪器镜头零件CAD软件包的开发I摘要CAD是20世纪最杰出的工程技术成果之一，是用高新技术改造传统产业加快国民经济发展的一项关键技术。随着三维图形技术和计算机技术的发展，三维设计成为CAD技术应用的必然发展趋势。光学仪器是精密仪器中的一个非常重要的分支，而光学仪器的质量很大程度上取决于光学镜头的设计制造水平。然而，目前我国在光学仪器CAD方面，还是二维绘图为主，在整个光学仪器三维参数化设计方面还未见到相关报道。因此，在某种图形支撑软件基础上，开发光学仪器镜头零件参数化CAD系统，对提高光学仪器设计技术水平，快速响应市场要求有着十分重要的意义。为此，本文结合光学仪器镜头零件三维参数化CAD系统的研究和开发，介绍了一种以SolidWorks和VB为主要开发平台，基于特征建模技术的光学仪器镜头零件三维参数化CAD系统的研究及其实现的关键技术。本文对SolidWorks的二次开发作了深入的探索，所做的工作主要有以下几个方面：(1)总结了光学镜头常用零件结构形式，并将光学镜头零件的参数细化统一；(2)利用基于特征的参数化技术建立了基于SolidWorks的光学仪器镜头中的所有圆形镜片的三维模型、以及镜头部件中的隔圈、压圈、镜框等机械零件的三维实体模型。以及符合国家标准的二维机械工程图纸模板和二维光学元件工程图纸模板；(3)运用编程的方法，建立了光学仪器镜头零件三维参数化CAD系统，实现了光学镜片、镜框、压圈、隔圈等零件的参数化设计，实现光学仪器镜头零件重要尺寸的自动修改、修改过程的智能化导航等要求；(4)详细介绍了系统开发的若干关键技术；(5)运用编程的方法，为系统建立了实用的在线帮助模块。本文建立的系统运行稳定可靠、可扩展性好、具有良好的用户界面和数据管理功能。本系统的设计思想和设计方法不仅适用于光学仪器镜头零件的二次开发，还为其他产品的专用CAD系统的二次开发提供了参考。关键词:参数化设计；计算机辅助设计；二次开发；光学仪器镜头；SolidWorks；VB基于SolidWorks3D光学仪器镜头零件CAD软件包的开发IIABSTRACTCADisoneofthemostprominentengineeringtechnologiesinthe20thcentury,whichisakeytechnologyinrebuildingoftraditionalindustryandpromotionofnationaleconomybymeansofhighandnewtechnologies.Withthedevelopmentofthree-dimensionalgraphictechniqueandcomputertechniques,three-dimensionaldesignhasbeenalreadyinevitabletendencyofCADapplication.Asoneofextremelyimportantbranchinaprecisioninstrument,theopticalinstrumentqualityverygreatdegreeisdecidedbyopticslensdesignmanufacturelevel..However,CADfortheopticalinstrumentinourcountryismainlyondrawingforthepartsatpresent.Ithasn'tbeenfoundanyreportforthewholeopticalinstrumentoritspartsaredesignedinthree-dimensionalparameterization.Therefore,it'sfavorableforimprovingthedesigntechniqueoftheopticalinstrumentandquicklyrespondingtothemarketrequirementtod