基于骨架曲面内蕴量的箭体元件快速布局方法研究

周 培，李 莉，刘 敏，聂蓉梅

（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）

基于骨架曲面内蕴量的箭体元件快速布局方法研究

周 培，李 莉，刘 敏，聂蓉梅

（北京宇航系统工程研究所，北京，100076）

针对箭体骨架布局曲面的几何形状特点，分析了对箭体元件进行快速布局的方法，重点研究基于骨架曲面内蕴量包括法向量、一阶切向量的布局坐标系快速构建及空间姿态调整关键技术；利用Pro/TOOLKIT技术对该方法进行了具体开发实现。

快速布局；曲面内蕴量；Pro/TOOLKIT

0 引 言

计算机辅助设计技术（CAD）在产品设计领域发挥了日益重要作用。在产品设计过程中的广泛应用不但使设计者摆脱了手工绘图的烦琐，而且也使得产品设计越来越容易。其中，曲面造型是CAD中最活跃、最关键的技术之一，这是因为三维形体的几何表示都要用到它。从家用电器、医疗设备等轻工产品的工业造型设计乃至汽车、船舶、飞机、火箭外形设计[1]。

在航天产品的电缆和管路等系统三维设计前，需要将仪器单机、阀门、支架等模型提前安装布局到箭体内外骨架安装面上。而航天产品的安装面通常采用CAD软件的曲面造型工具定义为二次曲面，例如火箭的箱间段常为柱面，整流罩常包含锥面，贮箱底面常为球面，仪器舱安装面板常为扇面等。若采用手动装配需要定义大量的基准特征作为约束参照，效率低下容易出错，且不易调整。因此，本文在深入研究曲面切向量、切平面、法向量等曲面内蕴量后，提出基于安装面的几何形状特点和内蕴量，快速创建和调整装配基准的方法，从而达到快速装配模型元件的效果，进而提高三维模装的设计效率和设计质量。……