装配工艺规划中装配序列生成与评价方法研究

装配序列生成是计算机辅助装配工艺规划（ＣＡＡＰＰ，ＣｏｍｐｕｔｅｒＡｉｄｅｄＡｓｓｅｍｂｌｙＰｒｏｃｅｓｓＰｌａａｎｉｎｇ）的关键环节。本文首先给出了基于特征产品装配模型，然后提出基于割集理论的装配序列自动生成算法。该算法根据评价准则采用ＡＯ搜索算法寻找最优的装配序列，既节省了装配成本和时间，又减少了算法的时间和空间复杂性。     

基于有向割集分解的装配序列生成方法

基于有向图理论,提出了装配序列规划新方法。把有向图理论引入到装配模型表达,提出了有向装配连接图模型,并给出了有向装配连接图的性质。通过对有向装配连接图的割集分解计算,实现了装配序列生成。此方法比无向割集分解方法计算量小、产生无效序列少。为进一步剔除无效序列研究了单调非线性装配意义下基于有向割集分解的装配序列生成算法,并讨论了约束的加入和表达方法。最后给出了一个装配实例,证明了算法的有效性。     

斜轴式轴向柱塞泵装配序列规划和评价研究

为提高斜轴式轴向柱塞泵的装配质量,获得最优装配序列,引入层次化割集法规划装配序列.根据装配关系信息提取子装配体和聚族,构造层次关系树及联接关系模型,并通过可行性判断求解可行装配序列.综合考虑装配的复杂性、时间、成本等因素,从4个方面对可行装配序列进行综合评价,得到最优装配序列.层次化割集法解决了装配序列中的“组合爆炸”问题,提高了斜轴式轴向柱塞泵装配序列规划效率,为其装配工艺规划提供了依据.     

装配序列生成的有序二叉决策图技术研究

为提高装配序列规划求解效率,在图论割集法的基础上,引入有序二叉决策图描述装配关联图、装配操作、装配几何可行性和装配稳定性.利用装配优先约束关系,简化装配关联图,设计了基于符号有序二叉决策图技术的装配序列生成算法,分析了该算法的时间复杂度.在每一次割集分解之后,检验子装配体的几何可行性和稳定性,实现装配序列生成过程中状态空间的隐式表示和搜索.研究实例验证了基于符号有序二叉决策图技术的装配序列生成算法的可行性和有效性.     

一种基于有向割集分解的装配序列生成改进算法

基于有向图割集分解的装配顺序规划算法是在无向割集的启发下,结合有向图设计出的一种新的装配序列生成算法.尽管有向割集分解算法本身具有优良的计算和描述特性,但已有的有向装配联接图模型却存在不少缺陷.在保证装配过程与拆卸过程可逆的前提下,对已有的有向割集算法进行合理的改进,加入了反映装配结构特性和内在关系的操作,建立了分层有向装配连接图模型,提出了基于该模型的装配顺序分层规划方法,并通过实例验证了改进算法的有效性.     

装配割集的可行性判断

在计算机辅助装配规划中,用割集法求解装配序列,需要对每一步割集分解进行可行性判断。本文综合考虑多方面的因素,提出按子超集关系、几何可行性、机械可行性、技术可行性和稳定性判断的顺序,分五步逐次判别装配割集的可行性,并给出具体实现方法。综合运用本文所提的可行性判断方法,可以在序列生成过程中高效、简便的得到可行的装配序列。     

大型复杂产品装配序列规划技术研究

装配序列规划技术是虚拟装配的关键技术之一。针对传统的装配序列规划方法已不能满足船用推进器等大型复杂装配体序列规划的需求，提出了基于层次关联图的装配信息模型，以及装配经验知识与割集法相结合的序列生成方法。最后凭借研究的理论知识开发了装配序列规划系统。     

基于三维设计的工程图自动调整技术

为了实现复杂机械产品的三维设计与自动生成二维工程图.采用Visual Basic对Solid-Works进行二次开发,实现了在SolidWorks工程图环境下的自动调整与出图.以某重型机械厂的产品为实例,对于在参数化驱动之后重新生成的装配模型及工程图,进行了自动调整优化,解决了企业三维设计完成后向二维出图应用于生产实际的难题.     

基于子装配识别和有向割集的装配序列研究

基于图论和子装配识别,提出了装配序列规划方法.把有向图理论运用到装配建模,提出了用有向装配关联图来表示装配关系.通过对装配体的结构分析,定义了子装配体,并且将子装配体进行分类.然后通过于装配识别和有向图割集,实现了装配序列规划的生成.此方法比单独的有向割集计算量少、产生的序列少.最后将该算法运用到阀门装配体中,验证了其有效性.     

基于产品模型树的装配序列规划技术研究

在提取产品STEP文件中零部件的装配层次信息并对装配模型进行简化的基础上,利用模糊数学的方法对零部件的基础件因子、装配因子等进行适当量化,建立零件装配信息数据库,然后分层、分子装配体对零部件进行装配关系识别及其强弱判断,形成产品的装配序列。该方法采用人机交互把装配专业知识与自动规划有机结合,生成机械类产品有效的装配序列,提高了装配序列的生成质量。     

装配/拆卸干涉矩阵的自动生成技术

讨论了基于ProEngineer三维设计模型的干涉矩阵自动生成方法。通过定义集成干涉矩阵来表达零件间装配/拆卸时的干涉关系,详细给出了产生干涉矩阵所需的零件/装配体信息提取和基于零部件运动扫掠体的干涉检查过程,采用干涉矩阵元素的二进制和十进制转换来降低计算复杂性,给出了干涉矩阵生成的算法流程并初步开发了原型系统。通过示例说明了系统的应用过程。     

基于虚拟技术的装配工艺设计系统研究

介绍了基于虚拟技术的三维计算机辅助装配工艺设计系统,提出了3D-VAPP系统的体系结构;并对CAD模型的数据转换、可视化装配顺序和装配路径规划、装配过程动态模拟验证、装配工艺知识维护、装配工艺文件管理等一系列关键技术及解决方案进行了论述;尤其提出了一种基于多层次面片机械模型的精确碰撞检测算法及装配过程多角度观察镜头自动切换算法流程。最后,给出了系统进一步研究的趋势。     

虚拟装配技术在自动引导车转向系统中的应用

阐述了虚拟装配技术基本原理、过程和方法,提出了基于SolidWorks三维建模软件,以自动引导车转向系统为设计对象,进行三维建模和虚拟装配设计.先通过虚拟装配关系识别捕捉设计者的意图,然后利用装配约束条件确定零件的装配路径,并完成其装配,最后对自动引导车转向系统进行相应的干涉检验,并进行动画制作,进一步检测虚拟装配的可靠性.实践表明,利用虚拟装配技术可有效地缩短产品研发周期,节约成本和提高产品装配质量.     

支持网络化服务的维修工艺自动生成方法的研究

通过基于网络的维修向导系统的支持 ,让用户方便、正确地自己进行维护维修 ,将有助于企业服务水平的提高 ,而维修工艺的自动生成则是实现网络化维修服务的关键问题之一。现对面向维修的产品结构描述、拆 /装顺序关系描述和维修工艺的自动生成方法进行了讨论与分析     

基于UG的三维装配尺寸面链表组自动生成方法研究

针对目前装配尺寸链不能实现真正意义上的自动生成及在装配尺寸链中很少考虑几何要素的几何公差的问题,提出了一种基于几何要素控制点理论公差表示模型的三维装配尺寸面链表组自动生成方法。在分析装配公差建模的信息组成的基础上,建立了装配公差信息的计算机储存储数据混合图结构。以UG NX7.5为二次开发平台,提取了三维装配体内零件上尺寸公差、几何公差、装配基准以及装配目标等信息。首先,确定了封闭环;然后,根据建立装配尺寸链的最短路径的原则搜索装配公差信息图,建立了三维装配尺寸面链表;最后,根据装配顺序及设计基准将其按零件拆分为三维装配尺寸面链表组。以三正交平面作为装配基准的轴孔装配为例,对该方法进行了验证。研究结果表明,该方法能够综合考虑几何要素的尺寸和几何公差,为后续的公差分析工作打下坚实的基础。     

装配顺序自动规划及其评价的研究

基于现有的商用CAD实体造型系统,提出了经动态干涉检测而得到装配体的干涉矩阵,详细分析了干涉矩阵的性质并通过干涉矩阵得到装配体优化后的装配顺序,同时提出了评价装配顺序的指标体系。     

Integrated knowledge-based assembly sequence planning

This paper presents a novel approach and system for the automatic generation, selection and evaluation, optimisation, and simulation of assembly plans. The information and knowledge about a product and its assembly (e.g. assembly constraints, solid model and CAD database, heuristic rules) are described using a hybrid approach and model with numeric and symbolic representation. A new methodology is presented to generate all feasible assembly sequences of the product by reasoning and decomposing the feasible subassemblies, and representing them by the assembly Petri net modelling. Qualitative strategic constraints are then used to evaluate the feasible assembly sequences. In order to obtain a good assembly sequence, some quantitative criteria such as assembly time and cost, workstation number, operator number, and part priority index are applied to select the optimal assembly sequence. Based on DFA analysis, MTM time analysis, and assemblability analysis, estimates are made of the assembly time and cost of the product when each of these sequences is used. A knowledge-based system KAPSS has been developed to achieve the integration of generation, selection evaluation, and visualisation of the assembly sequences.     

An Intelligent Computer-Aided Assembly Process Planning System

This paper presents an intelligent computer-aided assembly process planning system (ICAAPP) developed for generating an optimal assembly sequence for mechanical parts. The system employs a graph set technique for creating an assembly model. The set includes an attributed topological graph, an attachment constraint graph, a tolerance graph and a special process constraint graph. In the generation of assembly sequences for any product, the critical problems to be addressed include determining the base part, selection of subassemblies, defining all necessary constraints, and quantifying and solving these constraints. In the ICAAPP system, algorithms have been developed for the selection of the base part, defining of the subassemblies, and determination of the constraint values. A simple mechanical assembly is used to illustrate the feasibility of the proposed algorithms.