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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 2012年10月22日 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 ModelingEngine)。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、曲面过渡等多种编辑功能，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CAD／CAM软件的开发提供了技术支持。

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