c616车床结构及运动仿真虚拟实验变速箱和溜板箱等部分
本文主要介绍了如何利用SolidWorks三维建模软件平台和VB开发集成界面对机械设计实验室中各种机构的构成及运动实现虚拟化，从而可以改善机械设计实验教学，提高学生的综合实验能力，更好服务学生。本次毕设中首先利用SolidWorks软件对变速箱和溜板箱进行零件建模和虚拟装配，其次利用软件自身的插件对机构实现运动仿真和虚拟拆装，最后利用VB编程技术，在VB界面创建调用界面首页，利用控件实现对仿真动画、拆装动画以及三维模型的调用，完成C616车床结构及运动仿真虚拟实验。 关键词 三维建模，虚拟装配，运动仿真，虚拟拆装，VB编程
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 国外研究现状 1
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 本课题要研究的或解决的问题和拟采用的手段 3
1.3.1 本课题要研究的或解决的问题 3
1.3.2 本课题拟采用的手段 3
2 C616车床结构及运动仿真虚拟实验（变速箱和溜板箱等部分）总体方案的设计 3
2.1 设计平台 4
2.2 设计方案 5
3 C616车床结构及运动仿真虚拟实验（变速箱和溜板箱等部分）的三维建模 6
3.1 典型零件建模 6
3.1.1 变速箱箱体建模 6
3.1.2 零件明细表 13
3.2 三维虚拟装配 16
3.2.1 典型轴装配 16
3.2.2 机构装配总图 21
4 C616车床结构（变速箱和溜板箱等部分）的运动模拟 22
5 C616车床结构（变速箱和溜板箱等部分）的虚拟拆装 25
6 VB创建界面的用户集成 30
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 引言
当前，随着科学技术的迅猛发展，计算机、网络和虚拟现实等技术大量地应用到教学科研。实验教学，它的核心任务在于通过教学的各个环节培养学生的综合素质、训练学生的实验技能，其目的是让学 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
生将所有的实验通过计算机虚拟进行之后再实际操作，可以使学生通过实验来加深对理论知识的认识和理解，在保证教学质量的同时也为高校节省了大量的实习经费[1]。C616车床结构及运动仿真虚拟实验方案设计以三维软件SolidWorks为设计平台，变速箱和溜板箱等部分为研究对象，通过创建VB集成界面来调用变速箱和溜板箱的仿真运动、虚拟拆装和动画拆装等板块，对其结构的组成及运动实现虚拟化，更好服务学生。
1.1 研究背景
自高校扩招以来,在校大学生数量逐年大幅增长，普通高校不可能大规模的扩充场地和购置各类教学仪器、实验设备，师资力量及教学实验场地等条件很难跟上学校的发展,教师难以亲自对每位学生进行实验预习指导，在实验时学生经常会因对实验内容准备不充足、对设备仪器不熟练而达不到满意的实验效果,教学质量难以保证。
以理工类机械设计制造及其自动化专业为例，开设的实验主要有“金工实习”、“数字化设计与制造训练”、“数控加工技能训练”等多种课程，专业化的机械专业实验室通常拥有上万平方米的车间，几千万元的设备，实验室每年的实验材料耗材多达几万元，如此庞大的实验规模对学校的实验经费是极大的挑战[2]。如果能够先将各专业所学实验通过计算机虚拟进行，然后再实际操作，便可大大优化实验项目，减少主要大型设备的数量，在保证教学质量的同时也节约了大量的实习经费，有效缓解目前实验教学的压力，与此同时大学课程进行虚拟实验教学也必将成为一种有效的教学模式。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
计算机仿真和虚拟模型技术是一项新兴的前沿技术，它涉及多个学科领域，在上个世纪80年代，发达国家于提出了计算机仿真和虚拟模型技术的相关概念。过去的10年里，在研究人员的不懈地努力下这项技术迅猛发展并且进入了应用阶段。可是相比较那些先进国家，在这个领域我国的任务仍然艰巨，目前我国的科学家和相关部门越来越重视这项技术，国家高技术产业规划、国家自然科学基金、九五规划都把虚拟现实技术VR列入了研究项目[3]。
在1989年，美国弗吉尼亚大学的威廉沃尔夫教授首先提出虚拟实验室(Virtual Laboratory ,VL)的概念,不同实验室中的科研人员就能够通过这种实验室共享彼此的数据、设备,同时可以进行思想交流和远程科研合作。
除美国以外，国外的许多大学己经建立了方便交流的远程虚拟实验室，例如意大利帕瓦多大学组建了远程虚拟教育实验室，德国的汉诺威大学组建了虚拟自动化工作平台，新加坡国立大学开发了远程示波器实验和压力容器实验等等[4]。
1.2.2 国内研究现状
虚拟模型和计算机仿真技术，国内高校紧跟国际先进技术的步伐，积极投身于这一领域，获得了一些的研究成果。西安理工大学机械与精密仪器学院通过对SolidWorks的二次开发，研制出连杆机构和弧面分度凸轮的运动仿真软件。清华大学的计算机科学与技术系已经在研究虚拟现实和临场感的技术，他们采用了一些独特的方法来克服在立体图闪烁的措施和深度感方面的问题，根据室内环境的特征，他们提出了一种新颖算法，这种算法通过图像变换的方式，使对应水平特征在立体视觉图像中呈现形状一致性效果，便于完成特征匹配，更好的获取物体三维结构图。
在国内,人们越来越重视虚拟试验技术的应用。目前，部分高校已经初步组建了虚拟实验室。例如:华中理工大学机械学院工程测试实验室在网上公开展示其虚拟实验室成果，用于远程教学；清华大学利用虚拟实验仪器建立了汽车发动机检测系统；四川联合大学开发出空电台二线综合测试仪，该测试仪是利用虚拟仪器的设计思路，将8台仪器集成于一体，组成虚拟仪器系统；上海交通大学、复旦大学、广州暨南大学等高校也研发出一批用于教学和科研的新的虚拟仪器系统[5]。
由于虚拟实验技术的自身优势,它在理工科教学中的应用前景广泛,目前国内许多高校都在利用这一先进的实验工具辅助科学研究，并根据自身教学需求组建了虚拟实验室，这已经是实验教学方式改革、实验室建设强化的重要发展方向。
目 录
1 引言 1
1.1 研究背景 1
1.2 国内外研究现状 1
1.2.1 国外研究现状 1
1.2.2 国内研究现状 2
1.3 本课题要研究的或解决的问题和拟采用的手段 3
1.3.1 本课题要研究的或解决的问题 3
1.3.2 本课题拟采用的手段 3
2 C616车床结构及运动仿真虚拟实验（变速箱和溜板箱等部分）总体方案的设计 3
2.1 设计平台 4
2.2 设计方案 5
3 C616车床结构及运动仿真虚拟实验（变速箱和溜板箱等部分）的三维建模 6
3.1 典型零件建模 6
3.1.1 变速箱箱体建模 6
3.1.2 零件明细表 13
3.2 三维虚拟装配 16
3.2.1 典型轴装配 16
3.2.2 机构装配总图 21
4 C616车床结构（变速箱和溜板箱等部分）的运动模拟 22
5 C616车床结构（变速箱和溜板箱等部分）的虚拟拆装 25
6 VB创建界面的用户集成 30
结 论 37
致 谢 38
参 考 文 献 39
1 引言
当前，随着科学技术的迅猛发展，计算机、网络和虚拟现实等技术大量地应用到教学科研。实验教学，它的核心任务在于通过教学的各个环节培养学生的综合素质、训练学生的实验技能，其目的是让学 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: @351916072@
生将所有的实验通过计算机虚拟进行之后再实际操作，可以使学生通过实验来加深对理论知识的认识和理解，在保证教学质量的同时也为高校节省了大量的实习经费[1]。C616车床结构及运动仿真虚拟实验方案设计以三维软件SolidWorks为设计平台，变速箱和溜板箱等部分为研究对象，通过创建VB集成界面来调用变速箱和溜板箱的仿真运动、虚拟拆装和动画拆装等板块，对其结构的组成及运动实现虚拟化，更好服务学生。
1.1 研究背景
自高校扩招以来,在校大学生数量逐年大幅增长，普通高校不可能大规模的扩充场地和购置各类教学仪器、实验设备，师资力量及教学实验场地等条件很难跟上学校的发展,教师难以亲自对每位学生进行实验预习指导，在实验时学生经常会因对实验内容准备不充足、对设备仪器不熟练而达不到满意的实验效果,教学质量难以保证。
以理工类机械设计制造及其自动化专业为例，开设的实验主要有“金工实习”、“数字化设计与制造训练”、“数控加工技能训练”等多种课程，专业化的机械专业实验室通常拥有上万平方米的车间，几千万元的设备，实验室每年的实验材料耗材多达几万元，如此庞大的实验规模对学校的实验经费是极大的挑战[2]。如果能够先将各专业所学实验通过计算机虚拟进行，然后再实际操作，便可大大优化实验项目，减少主要大型设备的数量，在保证教学质量的同时也节约了大量的实习经费，有效缓解目前实验教学的压力，与此同时大学课程进行虚拟实验教学也必将成为一种有效的教学模式。
1.2 国内外研究现状
1.2.1 国外研究现状
计算机仿真和虚拟模型技术是一项新兴的前沿技术，它涉及多个学科领域，在上个世纪80年代，发达国家于提出了计算机仿真和虚拟模型技术的相关概念。过去的10年里，在研究人员的不懈地努力下这项技术迅猛发展并且进入了应用阶段。可是相比较那些先进国家，在这个领域我国的任务仍然艰巨，目前我国的科学家和相关部门越来越重视这项技术，国家高技术产业规划、国家自然科学基金、九五规划都把虚拟现实技术VR列入了研究项目[3]。
在1989年，美国弗吉尼亚大学的威廉沃尔夫教授首先提出虚拟实验室(Virtual Laboratory ,VL)的概念,不同实验室中的科研人员就能够通过这种实验室共享彼此的数据、设备,同时可以进行思想交流和远程科研合作。
除美国以外，国外的许多大学己经建立了方便交流的远程虚拟实验室，例如意大利帕瓦多大学组建了远程虚拟教育实验室，德国的汉诺威大学组建了虚拟自动化工作平台，新加坡国立大学开发了远程示波器实验和压力容器实验等等[4]。
1.2.2 国内研究现状
虚拟模型和计算机仿真技术，国内高校紧跟国际先进技术的步伐，积极投身于这一领域，获得了一些的研究成果。西安理工大学机械与精密仪器学院通过对SolidWorks的二次开发，研制出连杆机构和弧面分度凸轮的运动仿真软件。清华大学的计算机科学与技术系已经在研究虚拟现实和临场感的技术，他们采用了一些独特的方法来克服在立体图闪烁的措施和深度感方面的问题，根据室内环境的特征，他们提出了一种新颖算法，这种算法通过图像变换的方式，使对应水平特征在立体视觉图像中呈现形状一致性效果，便于完成特征匹配，更好的获取物体三维结构图。
在国内,人们越来越重视虚拟试验技术的应用。目前，部分高校已经初步组建了虚拟实验室。例如:华中理工大学机械学院工程测试实验室在网上公开展示其虚拟实验室成果，用于远程教学；清华大学利用虚拟实验仪器建立了汽车发动机检测系统；四川联合大学开发出空电台二线综合测试仪，该测试仪是利用虚拟仪器的设计思路，将8台仪器集成于一体，组成虚拟仪器系统；上海交通大学、复旦大学、广州暨南大学等高校也研发出一批用于教学和科研的新的虚拟仪器系统[5]。
由于虚拟实验技术的自身优势,它在理工科教学中的应用前景广泛,目前国内许多高校都在利用这一先进的实验工具辅助科学研究，并根据自身教学需求组建了虚拟实验室，这已经是实验教学方式改革、实验室建设强化的重要发展方向。
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