基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计

提出一种基于偏差传递的二维多工位装配夹具系统公差可行稳健设计方法。分析二维多工位装配尺寸偏差传递关系,建立由定位销和零件定位孔(槽)公差引起夹具定位偏差的偏差流状态空间模型。采用数论网格方法对定位销和零件定位孔(槽)公差进行采样,将得到的公差样本代入夹具定位偏差模型,求得夹具定位偏差样本空间,将夹具定位偏差作为状态空间模型的输入偏差,提出基于状态空间模型的二维多工位装配成功率计算方法。继而应用Taguchi正交试验直观分析方法,分析得到影响装配成功率的主要因素即夹具系统定位销副关键公差,运用回归正交组合设计拟合得到二维多工位装配成功率与夹具系统定位销副关键公差的响应面模型。以定位销、零件定位孔(槽)制造成本所构成的装配成本最小化为目标,二维多工位装配成功率为约束,建立二维多工位装配夹具系统定位销和零件定位孔(槽)公差可行稳健设计模型。以汽车车身地板二维三工位装配为例,建立其公差可行稳健设计模型并对该模型进行计算与分析,结果表明在装配成本增幅较小的情况下,采用稳健约束后可显著提高公差设计的可行稳健性。该方法为二维多工位装配夹具系统公差稳健设计提供了一种新途径。     

基于数论网格法的三维单工序装配成功率计算方法

提出了一种基于数论网格法的三维单工序装配成功率计算方法。首先,基于三维单工序装配偏差模型,考虑销-孔/槽副任意布局下夹具定位偏差对装配偏差的影响,建立销-孔/槽副任意布局的三维单工序装配偏差模型。然后,阐述了数论网格采样的基本原理,运用数论网格法对零件偏差采样,基于所建立的销-孔/槽副任意布局下的三维单工序装配偏差模型,建立三维单工序装配成功率模型。最后,针对三维薄板零件装配实例,采用所建立的装配成功率模型计算其装配成功率,并采用3DCS对所建立的装配成功率模型进行仿真验证,仿真结果与理论模型计算结果相比,装配成功率相对误差为0.21%,表明了该方法的有效性。     

基于偏差流分析法（SOVA）的二维多工位装配顺序规划的研究

针对目前产品装配顺序通常从装配时间和装配成本角度来考虑而难以保证装配质量的情形,应用偏差流分析法,以提高装配质量为目标,提出一种新的二维多工位装配顺序优化方法。以多工位装配过程为研究对象,分析影响装配质量的偏差源,建立偏差及其传递的数学模型,应用装配稳健度概念来评价装配工艺流程方案的优劣。以汽车侧围的4个零件装配为例,运用装配稳健度分析、比较了三种不同的装配顺序,得到了较优的装配方案。实例分析和仿真表明,应用装配稳健度可以分析选择装配顺序方案,为优化设计多工位装配工艺流程提供了新的途径。     

一种白车身多工位装配偏差源诊断方法

针对白车身多工位装配偏差源耦合复杂,诊断困难的问题,提出一种新的多工位装配偏差源诊断方法。基于多工位装配偏差流传递的状态空间模型,将连续的装配过程以检测站为节点分解成不同的装配模块;引入"两种质量诊断理论",通过对比分析装配模块的计算机仿真装配偏差和实际装配偏差,获取装配模块"分质量",将偏差源定位到具体模块,降低状态空间模型状态变量维数,实现偏差源的快速诊断。最后通过实例验证了方法的有效性。     

车身柔性虚拟装配偏差模拟分析

在轿车样车试制阶段,为了减少车身尺寸功能评估周期和降低评估成本,引入了车身的虚拟装配.针对功能评估中虚拟装配关键技术,包括装配过程夹具偏差、焊接处理及多工位装配等提出解决方案,实现了在考虑制造偏差、夹具偏差、连接偏差和多工位装配基础上的车身虚拟装配.通过案例论证了提出的虚拟装配方法的可行性.结果表明,该模型的准确度较高,适用于柔性薄板零件的装配偏差分析.     

车身装配虚拟样机建模研究

传统的车身装配设计需要多轮实物试制,增加了周期和费用,为此提出了支持虚拟样机技术的车身装配集成建模框架。该集成框架分为基于焊装特征的装配建模、偏差传递计算模型和装配环境仿真模型等三个子模型,并以产品数据管理为平台,通过接口方式实现了各子模型中装配数据和过程信息的协调管理。最后给出了一个某实际车身前地板装配设计的实例。初步实践认为,该集成框架可对缩短装配开发周期、降低车身试制费用提供有效支持。     

面向装配系统可靠性分析的车身夹具系统优化设计

为描述多工位车身装配系统的渐进衰退特性,建立了面向车身产品尺寸质量和夹具系统要素的装配系统可靠性模型。结合夹具设计稳定性参数约束,提出了面向白车身装配系统可靠性的车身多工位焊装过程的夹具布局优化方法;在给定夹具布局下构建了定位销制造成本函数,提出多工位夹具定位销磨损率的优化模型并对其进行优化分配。将上述方法应用于侧围装配案例,分析发现优化后装配系统可靠性衰退过程得到较大改善,并有效提升了夹具系统的使用寿命。     

基于虚拟装配的微型电动汽车前脸装配质量分析

前脸是微型电动汽车车身的主要结构,其装配质量的好坏是决定整车质量的重要环节。主要针对装配质量偏差进行分析;运用正逆向设计相结合的建模方法,建立车身前脸的数字化模型;对前脸模型进行虚拟装配,并进行相关的装配分析,运用蒙特卡罗法对前脸装配偏差的分布进行统计分析,得到最优的公差分配方案。对产品的装配进行模拟、分析及其可装配性研究,可以有效的提高产品的装配质量,降低产品研发成本,缩短产品研发周期。     

[质量优化]基于车身尺寸数据流潜结构建模的装配质量预测控制

在对制造过程装配精度监控、诊断等方法进行综述的基础上,分析了现有车身质量检测系统下数据流的特点,总结现有基于数据驱动的装配精度控制方法的问题,提出了基于潜结构建模的车身多工位装配偏差预测控制方法,通过对多元检测数据主向量的提取与偏最小二乘回归模型的构建,实现了现有车身产品检测条件下的装配质量预测与控制。将该方法应用于车身前纵梁装配总成的质量控制案例,通过偏差数据流的偏最小二乘建模,实现总成关键特征的质量合格率预测与零部件质量的优化控制。数值仿真分析结果表明,经工艺优化后,总成测点波动6σ值平均下降了25%左右。     

车身多工位装配系统可靠性评估与维护策略研究

针对车身多工位装配系统夹具的衰退过程,提出了夹具元件磨损、来料零件偏差以及定位元件配合公差等多因素集成影响下的车身装配系统可靠性评估方法。在给定车身波动阈值条件下,提出了基于可靠性模型的多工位夹具部件的动态维护策略。通过一个四工位薄板件装配案例对所提方法进行了应用验证,为夹具系统维护与车身尺寸质量控制提供了理论指导。     

装配可行性判断及其自动定位求解

在机械产品装配设计实践基础上提出６种装配约束,对装配可行、装配可能和装配不可行３种情况下的两零件装配可行性进行分析。对装配可行的两零件直接进行定位求解计算;对装配可能的两零件进行装配可行性判断后,再决定是否进行定位求解计算;对装配不可行的两零件不进行定位求解计算。     

浅谈保证装配精度的装配方法

产品是由许多零件组合而成的。尺寸精度反映装配中各相关零件的尺寸精度与装配精度的关系;相对位置精度反映装配中各有关零件的位置精度与装配精度的关系。根据不同的机械、不同的生产类型条件,选用不同的装配工艺方法。装配工艺方法归纳起来有4种:互换装配法、选配装配法、修配装配法和调整装配法。     

装配关系的有向图表达方法研究

产品的装配关系表达方法直接关系到计算机辅助装配规划的方法与效率，分析了已有的装配关系表达方法，提出了有向装配连接图概念，有向装配连接图能够将建模的过程信息保存在有向边中，从而有割集分解方法进行装配序列规划提供更多信息。通过将装配建模配合关系建立过程转换成图的有向边表示，给出有向装配连接图的构造方法，在证明有向装配连接图相关性质基础上，给出在Unigraphics系统实现有向装配连接图算法。     

基于装配任务集的装配过程建模研究

反映产品装配的装配过程模型是装配仿真和装配评价的基础,基于单向顺序装配任务链的装配过程模型不能描述装配任务的层次结构和并行特性。简要分析了装配过程建模研究的现状,提出了产品层次信息模型及其实现方法,给出了装配任务的详细描述。基于装配任务的层次关系,提出了基于层次结构的装配任务集链来描述装配过程的方法。采用嵌套表技术,实现了基于层次结构的装配任务集链的存储与访问。采用层次结构的装配任务集链,给出了一个基于装配任务集的装配过程模型应用示例。     

装配序列生成中装配信息的表示方法研究

提出采用表、矩阵、基于知识的联接关系图及其对应的关系矩阵、装配体层次关系树、局部阻碍有向图、稳定有向子图、装配知识规则这几种表示表示来完整、准确地表示装配序列生成时所需的装配信息，解决了装配序列生成中序列数随零件数增加而剧增的问题，使装配序列能准确、高效生成。     

面向装配工艺规划与评价的装配特征建模

面向装配的设计是并行工程中的一项重要的使能技术。探讨了面向装配工艺规划与评价的产品建模方法。为了解决从CAD模型中提取装配关系的问题,阐述了基于装配特征建立产品装配模型的方法。     

虚拟装配技术在雷达装配中的应用

虚拟装配技术是虚拟制造领域的核心技术之一。重点介绍了虚拟装配核心技术及虚拟装配环境构建,并在此基础上以雷达某部件为例,在eM-Engineer软件虚拟环境下,对其装配过程进行演示,以可视化方式实现了对其可装配性的研究。     

计算机辅助装配工艺规划与DFA研究综述

本文综述了计算机辅助装配工艺规划（CAAPP）的关键技术及常见的DFA方法,总结了目前与该领域相关的问题,提出了几个重点研究方向。     

基于适应性装配特征的自动装配技术研究

装配设计是现代CAD技术中的一个重要组成部分,但其中对零部件自动装配的研究还相对薄弱。笔者在研究参数化设计和装配建模的基础上,提出了基于适应性装配特征的零部件自动装配方法,根据适应性装配特征来确定零部件间装配关系和装配对象的主参数,以便适应调整装配对象姿态、完成自动装配、提高装配设计的速度和效率。根据以上研究开发的基于CATIA平台的导管焊接夹具自动装配模块,验证了该方法的有效性和实用性。     

面向装配仿真的装配序列规划方法的研究

从装配仿真的角度对装配序列规划进行了详细分析,建立了一个层级关联关系模型描述机械产品零部件的层次关系,装配关联关系,并利用该模型实现了装配仿真与计算机辅助装配序列规划的集成。