基于多色集合理论的机床进给系统装配精度模型

为了弥补在机械装配过程中产品装配精度难以保证的不足,提出一种基于多色集合理论的产品装配精度模型,为设计者在设计阶段提供一种有效的装配精度自动化计算手段。该模型提供了一套计算机辅助装配体装配精度自动生成流程,模型中构建了装配约束关系矩阵、装配特征表面约束围道关系矩阵、装配公差类型围道布尔矩阵及装配空间关系围道布尔矩阵,并采用邻接矩阵的方式对其进行计算机存储,实现了从提取零件装配表面特征及特征约束到装配体整体精度之间的全过程映射。该模型同时包含设计过程中需要考虑的产品功能需求、几何特征、公差准则、公差分配规则等外在约束条件,进一步说明了模型的准确性和实用性。通过该模型在数控机床进给系统的应用验证了模型的有效性。     

计算机辅助创新技术驱动的产品概念设计与详细设计集成研究

针对计算机辅助创新(Computer-aided innovation,CAI)技术提出的创新概念方案不能顺利地输出给CAD系统的问题,从分析具备产品的功能信息及结构信息的CAD装配结构模型入手,通过建立产品装配结构的信息模型图,分析并确定装配模型存在的问题和冲突,然后应用计算机辅助创新(CAI)技术驱动的知识工程(Knowledge based engineering,KBE)及语义处理技术集成的创新技术进行解决,进而驱动产品结构设计,创新性地解决装配结构中存在的问题,形成从构思创新方案产生-形成知识-驱动结构设计的有机创新过程,初步实现了概念设计与详细设计的集成。进而建立了计算机辅助创新(CAI)技术驱动的产品概念设计和详细设计的集成过程模型,通过无磨损蝶阀产品的创新案例验证了该模型的可行性。     

面向虚拟装配的产品公差模型

从虚拟环境下产品模型的特点和特殊要求出发,提出了产品公差模型的概念,分析了虚拟环境对公差信息的需求,指出除基本信息外,还需要提供公差的动态行为信息.根据虚拟环境下面片模型的特点,提出了一种面向虚拟环境的多层次结构的产品双耦合公差模型,并结合产品属性信息建模,解决了虚拟环境下产品公差模型的构建问题.从几何模型的构建、属性信息的获取、不同层之间的映射技术等方面,系统地论述了该模型的具体实现方法,并结合公差动态行为信息在虚拟装配中的作用、公差和精度的可视化显示、公差的设计反馈等技术论述了该模型的具体应用方法.     

计算机辅助公差标准化优化设计的研究

为保证产品实现标准化生产以及实现产品公差的标准化设计,对产品标准化公差与制造成本的建模以及公差标准化算法的实现作了全面深入的分析,提出了具体可行的标准化计算机辅助公差优化设计模型,并提供了应用实例。     

方孔公差一致性验证技术的研究

尺寸公差与形位公差的一致性验证是计算机辅助公差设计中不可缺少的重要环节。在包容要求、最大实体要求及最小实体要求条件下，分析了方形零件尺寸公差和形位公差一致性准则，给出了相应的数学等效式，举例说明了该一致性验证准则的使用方法，为方形零件计算机辅助公差设计一致性验证提供了理论支持。     

装配设计意图的语义表示

在传统计算机辅助装配设计意图信息表达的基础上,提出一个基于本体和资源描述框架表达模式的装配设计语义表达框架;通过领域知识规范的语义概念及其属性关系的本体定义和实例化的资源描述框架描述,为装配设计的装配体组成、连接关系、配合精度和空间约束关系的语义描述提供一个形式化的表达;探讨了对计算机辅助设计产品装配模型自动和人机交互相结合的语义标注方法;通过一个简单装配实例的语义表达,建立了基于语义表达的装配设计资源描述框架/可扩展标记语言文档。为装配设计意图信息的语义推理、查询和智能理解奠定了基础。     

基于UG仿真的框盖组合公差分析

对公差分析的现状和方法作了阐述．介绍了计算机辅助公差设计（CATD）的应用。结合某产品生产中遇到的框盖组合装配问题,剖析了其技术难点和解决途停,并且通过运用UG晕的公差分析模块（eM-TolMate）,对结构改进后的尺寸公差作了仿真和验证。     

计算机辅助公差设计中方形轴孔的公差协调性分析

尺寸公差与形位公差的一致性验证是计算机辅助公差设计中不可缺少的重要环节。依据公差国家标准中的包容要求、最大实体要求、最小实体要求分别确定了槽、方孔及棱柱的尺寸公差与形位公差一致性的评判原则，给出了判定一致性的等效不等式，并举例说明了该一致性验证方法的实用性，为计算机辅助公差设计的一致性评价提供了可行的方法。     

采用SolidWorks的印刷机咬纸机构装配误差分析

研究采用SolidWorks软件辅助进行零件公差设计和改进的方法。首先,建立装配体模型,根据零/部件的装配约束关系、装配特征和装配信息,自动生成包含尺寸公差和形位公差的装配尺寸链并解算;然后根据计算结果对零件公差进行改进。通过分析国产某印刷机咬纸机构的装配误差这一实例,改进了咬纸机构零件的公差,最终解决了咬纸过程中咬纸面之间的点接触和线接触,以及咬纸力不够咬不住纸的情况。     

某型手枪击发机构装配公差分析与信息化集成研究

针对轻武器行业"人工修锉"问题和企业数字化设计与制造需求,利用VSA软件进行了某手枪击发机构三维装配公差分析,得到了与实际装配情况一致的结果,说明基于三维模型的计算机辅助公差设计技术适用于轻武器设计制造公差控制,在轻武器数字化设计制造过程中可以为实际设计、制造提供支持,减少工程更改。在此基础上提出了CAT在数字化协同设计和制造环境下系统信息化集成框架、应用模式、数据模型和数据交互方式等,为后续系统的开发、集成与应用提供了参考。     

基于产品模型数据交换标准的装配连接关系识别和提取

零件装配连接关系是多零件装配体（如汽车车身）在计算机辅助装配规划中装配模型建立的关键内容，提出了一种利用中性产品模型数据交换标准生成装配连接关系的方法。该方法首先利用产品模型数据交换标准文件的低层几何信息构建零件的包容盒，再在建立零件包容盒拓扑关系的基础上，通过判别与零件的连接映射关系，推导出零件的连接关系信息。最后，通过实例验证了所提出方法的准确性和有效性。     

现代产品几何技术规范(GPS)体系及应用分析

现代产品几何技术规范GPS(dimensional geometrical product specification and verification)是ISO／TC213针对产品的设计与制造而规定的一系列宏观和微观的几何技术规范，是所有机电产品的技术标准与计量规范的基础。随着全球经济的发展和科学技术的进步，尤其是随着CAD／CAM／CAQ(computer aided design／computer aided manufacture／computer aided quality)的应用和发展，新工艺、新技术、新材料的应用以及加工精度从微米到纳米的提高，ISO／TC213 GPS也随之发生了巨大的变化，已经由以几何学为基础的第一代GPS，发展到以计量学为基础的第二代GPS。文中在阐述ISO／TC213 GPS标准体系的形成、特点及发展趋势的基础上，对其构成思路及矩阵模型进行深入分析和研究，进一步揭示出其新一代GPS标准体系的构造模式规律及本质特征。     

装配顺序规划中的几何约束分析方法

针对目前计算机辅助装配顺序规划中存在的问题，提出了一种几何约束分析方法。该方法根据装配结构设计ＣＡＤ信息，利用ＧＣＡ最小约束装配状态算法，能够计算出正确、完备的装配优先关系，为进一步提高装配顺序规划的自动化水平和分析效率提供了一种有效途径。     

基于虚拟现实的组合夹具组装系统研究

针对计算机辅助组合夹具设计存在的问题,提出了一个基于虚拟现实的组合夹具组装系统。给出了系统的功能模型和体系结构,研究了组合夹具虚拟装配模型、虚拟环境下组合夹具元件的装配定位等关键技术和解决方案。提出了基于多视图的组合夹具虚拟装配模型,该模型便于信息表达和管理,符合虚拟环境的表达和组织原则,解决了元件重复使用问题。提出了基于模糊评判的几何约束自动识别方法,对待装配件与装配基准件的装配特征进行匹配和优化选择,实现装配操作意图的准确捕捉。应用实例表明,原型系统能够很好地支持组合夹具组装设计。     

机械设计过程与装配建模

本文讨论了支持设计全过程的机械产品计算机辅助设计过程，基于计算机的设计过程的信息流，产品装配建模和基于装配模型的设计分析。     

CONCEPTUAL MODELING BASED ON LOGICAL EXPRESSION AND EVOLVEMENT

Aiming at the problem of abstract and polytype information modeling in product conceptual design, a method of conceptual modeling based on logical expression and evolvement is presented. Based on the logic expressions of the product conceptual design information, a function/logic/structure mapping model is set up. First, the function semantics is transformed into logical expressions through function/logic mapping. Second, the methods of logical evolvement are utilized to describe the function analysis, function/structure mapping and structure combination. Last, the logical structure scheme is transformed into geometrical sketch through logic/structure mapping. The conceptual design information and modeling process are described uniformly with logical methods in the model, and an effective method for computer aided conceptual design based on the model is implemented.     

基于UML的计算机辅助选择装配系统分析与建模

为了解决制约计算机辅助选择装配技术发展的建模问题,提出了一种基于统一建模语言(UML)的计算机辅助选择装配系统的分析与建模方法.通过使用UML完成计算机辅助选择装配系统的用例建模、静态建模和动态建模,使系统分析与设计更加文档化、可视化和标准化,为软件开发奠定了良好的基础.     

夹具结构信息建模

针对组合夹具设计的特点。全面分析和研究了组合夹具的结构。提出了夹具抽象信息结构层次分析理论。该理论为夹具设计中实现计算机决策、自动装配和自动变型提供了理论依据。     

截面点云重构曲面的曲率可视化分析

在实物零件数字化过程中,截面点云是比较常见的一种表现形式。由截面点云拟合截面曲线,进而得到零件曲面在实践中有着广泛的应用。曲面的曲率反映了曲面的几何属性,也是进行质量评估以及产品设计的关键技术之一。通过计算机图形显示技术,对拟合后的曲面进行曲率可视化分析,不仅可以直观地评价曲面的光顺情况,也可显著地提高工作效率,为工作人员提供了一种可视化手段。以叶片为研究对象,实验表明：曲率彩色云图能使用户方便地了解整体及局部的曲率分布信息,便于用户进行计算机辅助设计、改善曲面的设计质量等。