郭嘯棟，蔣 政，卓榮明，汪通悅

（淮陰工學院機械工程學院，江蘇 淮安 223003）

虛擬拆裝包括虛擬拆卸和虛擬裝配兩個方面。裝配和拆卸，是制造業(yè)的兩個關(guān)鍵問題。虛擬拆裝技術(shù)通過計算機對零部件拆裝過程的仿真模擬，克服了“實物驗證”的滯后性，縮短了開發(fā)周期，節(jié)約了開發(fā)成本，且可在事前控制裝配作業(yè)中可能出現(xiàn)的問題[1]。本文利用Cult 3D，結(jié)合Pro/E、3DS Max8 等軟件，開發(fā)了注射模虛擬拆裝實驗，通過瀏覽器可清晰的看到模具的整體結(jié)構(gòu)、零件組成和拆裝順序。

1 Cult 3D 軟件介紹

Cult 3D 是全新的網(wǎng)絡(luò)3D 技術(shù)，是一個跨平臺的3D 引擎[2]。利用其可在網(wǎng)頁上建立交互的3D 對象，利用鼠標和鍵盤可控制網(wǎng)頁中三維物體的運動、縮放等。Cult 3D 基于Java 內(nèi)核，跨平臺性良好，其開發(fā)界面可視化，用戶可輕松掌握。

2 注射模模型的建立和虛擬拆裝的實現(xiàn)

實驗?zāi)Ｐ瓦x擇實驗室實際使用的注射模，對其進行拆裝和結(jié)構(gòu)分析，掌握注射模的零件組成和拆裝順序，并進行測繪。由于Cult 3D 本身不具有建模功能，因此，需用其他三維建模工具。3DS Max 因其功能強大，是目前使用最多的三維建模、動畫、渲染軟件。在3DS Max 軟件安裝對應(yīng)的Cult 3D 插件后，可將三維模型導出為Cult 3D 模型文件，故采用3DS Max8 作為模型格式轉(zhuǎn)化工具。首先，利用Pro/E 創(chuàng)建零部件模型，并設(shè)置顏色，然后導入到3DS Max8，通過Cult 3D Export 導出*.c3d 文件，最后在C3D Designer 中完成交互式拆裝模擬工作。

利用Pro/E 軟件創(chuàng)建注射模各個零部件的三維模型，生成*.prt 格式文件。由于Pro/E 與3DS Max8 通過STL 格式進行接口，3DS Max8 無法打開上述格式文件。因此，需要將*.prt 文件保存副本，生成*.obj 格式，通過該格式將Pro/E 與3DS Max8 建立起連接。打開3DS Max8，從“文件”里選擇“導入”，選擇*.obj 格式文件，導入并進行編輯，編輯后的效果如圖1 所示。

圖1 3DS Max 中模具整體

當編輯完成之后，將其導出為*.c3d 文件，在導出之前，需先安裝Cult 3D Export 插件，再從“文件”里選擇“導出”并保存。

打開Cult 3D，導入之前轉(zhuǎn)換完成的*.c3d 文件，按照“事件→動作→場景要素”的順序依次完成注射模整體拆卸的事件規(guī)劃，相應(yīng)的所編制的事件規(guī)劃程序如圖2 所示。通過窗口可以檢查動作和事件以及操作對象之間的相互關(guān)系。

圖2 注射模拆裝過程事件規(guī)劃圖

由于注射模的拆裝過程必須符合一定的邏輯序，因而,在動作設(shè)計中進行了相應(yīng)處理，使得整個拆裝過程具有動態(tài)性、交互性和邏輯控制性，符合實際的工藝要求。具體實現(xiàn)是用時間線(TimeLine，如圖3所示)控制動作的先后次序，用激活事件或解除激活事件控制每一步的拆卸或安裝。

圖3 注射模拆裝過程部分時間線控制圖

在Cult 3D 開發(fā)完成之后，就可發(fā)布Internet 文件。在“文件”中選擇“保存方案”，將已經(jīng)完成的設(shè)計方案保存為*.c3p 格式的文件，接著選擇“發(fā)布Internet 文件”，保存為*.co 文件，就可以通過IE 瀏覽器直接瀏覽。為展示注射模拆裝過程，截取了注射模虛擬拆卸過程中的三個瞬間，如圖4 所示。

圖4 注射模的拆裝過程

3 結(jié)束語

對注射模進行實際拆裝并測繪，利用Pro/E 對其零部件進行三維建模，然后通過3DS Max 進行格式轉(zhuǎn)換并編輯，導入Cult 3D 中編制事件規(guī)劃程序和時間線控制動作的先后次序，通過Internet 發(fā)布文件，最后，實現(xiàn)了注射模的虛擬拆裝。結(jié)果表明，利用多種軟件實現(xiàn)注射模的虛擬拆裝是可行的，為模具虛擬實驗室的創(chuàng)建打下了基礎(chǔ)。

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