装配设计是产品设计的重要环节,对产品的成本、质量和上市时间有重大影响。虚拟装配是虚拟制造技术的一个重要组成部分,近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。通过建立产品的装配模型,对产品的装配过程进行模拟与分析,可及早发现潜在的装配冲突与缺陷,缩短产品开发周期,降低生产成本,提高产品在市场中的竞争力。同时,可通过虚拟装配的操作训练,增强技术操作人员对实际装配的认识,及时获得装配体各方面信息,运用装配知识,更迅速、全面、安全地完成装配任务。随着以网络程序设计语言VRML为核心的Web技术的发展,基于VRML的虚拟产品技术越来越受到人们的重视。在机械工程领域里,VRML被广泛地用来实现机械产品的虚拟装配,真实地模拟机械产品的装配、拆卸过程。观察者只需操作浏览器就可以对这一过程进行多角度、全方位观察。这对于基于Web的产品展示及对设备维护维修工人和学生的培训等都具有重要的意义。本文在分析虚拟装配技术的产生背景、概念及国内外的研究概况基础上,进行了基于VRML的组合夹具虚拟装配仿真的研究,探讨了虚拟环境下的人机交互方式,并研究了网络环境下实现组合夹具虚拟装配的相关问题、平台结构、实现方法等关键技术。论文在理论和实践中主要成果和特色如下:(1)在分析论述面向虚拟装配的三维产品建模技术的基础上,以组合夹具为例,探讨了3D max环境下三维产品建模的方法和过程,以及如何用VRML创建三维可视化的虚拟装配场景的方法。(2)介绍了VRML这种Internet网络上适用的三维虚拟建模语言的基本概念,研究了VRML中的几种关键技术,选择了合适的VRML浏览器和编辑工具。(3)利用Java抽象窗口工具包(Abstract Windows Toolkit,AWT)编写平台交互界面,分析了VRML与Java的两种扩展机制——JSAI和EAI,并确定了采用EAI与Java Applet的通信机制完成平台装配操作、数据输出等功能,实现了虚拟环境下的人机交互。(4)VRML虚拟装配平台中,用面向对象的方法建立碰撞对象,实现了系统的碰撞检测功能。(5)结合数据库和Web技术,构建了网络环境下基于VRML与Java的组合夹具虚拟装配系统。