计算机辅助装配工艺设计关键技术研究

对计算机辅助装配工艺设计(CAAPP)关键技术进行了综述，从产品装配建模、装配序列规划、装配序列的评价和优化等角度，对目前该领域的国内外研究现状进行了分类和剖析，最后对计算机辅助装配工艺设计进行总结和展望。     

装配工艺文件的自动生成

装配工艺文件是指导装配人员进行现场装配操作的重要依据 ,对产品的最终质量有着非常重要的影响 ,故制作准确详尽的装配工艺文件是装配工艺规划中的一个极其关键的环节。手工制作装配工艺文件的效率低、工作强度大 ,已不能满足广大企业的需求。装配工艺规划后处理器 (PostAssemblyProcessPlanningManager,PAPPM)是一个基于Pro/Engineer软件平台的功能模块 ,它借助计算机辅助手段 ,根据CAD和CAAPP(ComputerAidedAssemblyPro cessPlanning)的设计结果 ,以人机交互为辅、计算机推理为主的方式生成装配工艺文件。本文结合对PAPPM的介绍 ,探讨了装配工艺文件自动生成中的关键技术。     

CAAPP系统中装配BOM和装配序列的生成

计算机辅助装配工艺设计(CAAPP)中，装配BOM和装配序列的生成是其关键环节。研究了它们之间的关系和在CAAPP中的重要作用，探索了基于结构BOM的装配BOM的生成和基于典型实例的装配序列的生成的方法。     

基于UG装配工艺卡片自动生成的研究及系统扩展

提出了一种虚拟装配系统的体系结构,在此基础上构建了相应的集成化产品装配模型。开发出的虚拟装配系统,解决了产品CAD系统中产生的结构参数与产品几何模型尺寸参数间的传递问题,实现了模型库与尺寸参数数据库的双向关联;装配系统不仅具有装配工艺规划与仿真功能,其装配工艺后处理模块还能快捷有效地生成符合工厂要求的装配工艺卡片;应用表明,该虚拟装配系统能够有效支持产品装配工艺规划的全过程。     

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。     

集成化虚拟装配工艺规划系统研究

在分析虚拟装配工艺规划技术特点的基础上，提出一个实用的集成化虚拟装配工艺规划系统，介绍了虚拟装配工艺规划系统的体系结构及其基本工作流程，并对虚拟产品装配模型、装配过程中知识辅助决策、装配现场工艺可视化等虚拟装配工艺规划系统的关键技术进行了论述。虚拟装配工艺规划系统已在航天产品的装配工艺设计中得到试用，取得了良好效果。     

航天产品装配工艺规划技术研究

研究了基于MBD的航天产品装配工艺规划技术,首先针对航天产品的装配工艺特点进行装配信息建模,构建基于设计MBD模型的MBD装配模型,MBD装配模型包含了装配规划模型和装配仿真模型,分别用于装配工艺规划和装配工艺仿真;其次,引入结构化设计思想,通过产品、工艺、工厂、资源四者的关联,构建基于MBD装配模型的P-P-P-R装配工艺模型;同时,通过信息集成,构建以P-P-P-R模型为核心的装配工艺信息模型;最后提出了基于装配工艺信息模型的装配工艺规划流程和内容。以某型号火箭进行了实例验证。     

产品装配序列生成、DFA分析和装配仿真集成系统研究

提出了层次等级关联关系产品装配模型和新的DFA分析方法,它通过计算装配效率和零件功能难度比来评价产品装配性能,从产品并行设计要求,产品装配序列生成、DFA分析和装配仿真集成是开发先进的计算机辅助装配工艺系统（CAAPP）的关键。这里叙述了集成系统设计方法及已研制的适合减速器产品的系统功能、工作过程和示例。     

基于消耗式物料清单转换的复杂产品图示化装配工艺规划技术

为了直观描述复杂产品的装配过程,体现复杂产品装配过程中装配单元的层次结构和装配顺序,保证装配物料清单数据的正确性、一致性和完整性,建立了复杂产品装配信息模型,并在此基础上提出了基于消耗式物料清单转换的复杂产品图示化装配工艺规划技术。对复杂产品装配信息建模进行了介绍,对消耗式物料清单转换进行了论述,并对复杂产品图示化装配工艺规划技术进行了原理分析与实例验证。采用基于消耗式物料清单转换的复杂产品图示化装配工艺规划技术,可以简化复杂产品的装配层次结构和装配顺序,提高复杂产品装配工艺规划的效率和质量。     

集成三维设计模型的装配顺序规划

装配顺序规划是研究和开发计算机辅助装配工艺设计系统,实现产品装配设计过程和装配工艺设计过程有效集成的关键技术。研究了CAD模型中装配设计信息提取、子装配体识别法和拆卸法综合应用的装配顺序规划、基于装配结构树的装配设计与工艺集成数据接口的定义等相关技术。在这些研究的基础上,借助国产三维CAD平台CAXA的二次开发平台和XML技术,对以上技术进行了实现。最后,以电机产品为研究对象,给出了相关实例。     

基于Pro/E的三维辅助装配工艺规划系统研究

分析了现有计算机辅助装配工艺规划系统的不足,提出了三维辅助装配工艺规划系统的体系结构,并对其中装配模型信息表达、装配序列规划、路径规划、装配过程动画等关键技术进行了研究。基于Pro/E平台,建立修正的装配层次模型,并交互生成装配序列;通过确定装配路径上的关键点及关键点之间的位姿,进行装配路径规划和装配干涉检测。此提出的系统可以通过三维工艺简图和装配过程动画,形象、直观地指导现场装配。     

车床主轴箱装配工艺自动设计的研究

介绍了对车床主轴箱进行计算机辅助装配工艺设计（ＣＡＡＰＰ）的研究。文中分析了装配工艺自动设计系统的结构，提出了装配信息的描述方法，讨论了装配顺序自动决策的原理及具体实现方法。     

基于I-DEAS平台的产品装配仿真系统的开发

对于尚处在设计阶段的产品来说,可装配性好坏最直观的效果是在计算机上仿真产品的实际装配过程。为此提出并实现了一种基于I-DEAS平台的装配仿真系统,该系统可有效地对产品的可装配性进行评价,并验证装配工艺规划结果,并在此基础上生动直观地进行产品的预装配,以检测与装配有关的问题而无需实物模型。     

基于零件约束的装配规划技术研究

装配规划是虚拟装配中的关键技术。这里将装配序列的分层规划方法和拆卸法求解装配序列的方法相结合，在研究产品装配层次结构的基础上，以子装配体为研究对象，利用零件之间的装配约束信息求解零件的拆卸方向和顺序，进而实现产品的装配顺序和路径规划。     

Concurrent and collaborative process planning for automotive general assembly

To ensure competitiveness in today’s automotive market, process planning should be performed concurrently with other engineering activities during new car development. In this paper, new business workflows and the support system for process planning of an automotive general assembly are proposed and presented. Since process planning for a whole general assembly shop is a huge and complex job, several process planners should execute planning together. Therefore, planners should consult with one another regarding his/her results through continuous online communication and cooperation. Process planning based on computers, database and Internet is inevitable for reducing manufacturing preparation time and costs through concurrent and collaborative engineering. In this research, the Web-based process planning system for general assembly shops using the bound operation method is implemented and proven. By using this system, savings in time and cost of assembly process planning are possible, and the reliability of the planning results is greatly improved.     

面向飞机装配的工艺设计与管理系统研究与开发

工艺是连接产品设计与制造的桥梁,是实现产品信息集成与管理的关键。在分析飞机装配特点和工艺管理特点的基础上,提出了面向飞机装配工艺设计和工艺管理的实现策略,阐述面向飞机装配工艺设计与管理系统应具有的基本功能,并对MBOM的生成和管理做了详细的说明,在此基础上为某航空企业开发了一套面向飞机装配工艺设计和工艺管理的应用系统,并取得了较好的使用效果。     

概要工艺规划中关键特性的识别过程及方法

概要工艺规划是产品开发早期阶段的重要活动之一.但由于该阶段还不能获得详细的产品信息,使得概要工艺规划难以进行.对此,提出了采用关键特性表示粗粒度、非完备的产品信息,以支持在概要工艺规划过程进行产品的可生产性分析和关键工艺方案制定,给出了关键特性的定义,论述了关键特性的分类、分解和传递的原则和方法.在此基础上,提出了产品开发早期的关键特性识别过程及其方法,包括设计要求获取、设计要求与特性映射和关键特性判定3个步骤,并以有翼导弹的弹翼为例予以验证.     

面向协同装配规划的装配单元规划方法

作为复杂产品装配规划的有效求解策略,协同装配规划将复杂产品的装配规划结构按照装配要求分解为简单的子装配规划结构,子装配规划结构的最优或次优装配序列采用成熟的装配规划方法求解,通过装配序列合并得到产品的整体装配序列。协同装配规划所要解决的首要问题是装配规划结构分解,针对这个问题,提出装配单元规划方法。首先从产品可装配性的角度分析了影响装配单元规划的装配设计和装配工艺约束,并对归类的部分装配约束进行量化;进而基于模糊层次分析法生成装配单元决策图,采用最小生成树算法生成候选装配单元。同时,建立装配关系干涉矩阵对候选装配单元进一步验证,生成装配过程中互不干涉的装配单元。以一款电动机装配体为例验证提出的方法,结果表明该方法是一种求解装配规划结构分解问题的有效方法。