基于装配序列规划的爆炸图自动生成方法

提出利用装配序列规划算法及零部件几何信息自动生成复杂产品爆炸图的方法.为解决零部件在倾斜方向上的拆卸可行性分析的难题,将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向.从几何可行性和装配成本角度,利用装配关系矩阵及可定制优先级的指标,每次逐级筛选出最优拆卸零部件、方向及并行性,以构造最优序列.按结构紧凑性及序列可读性原则,在读取拆卸序列过程中,利用直接提取的两类零部件包围盒和实时计算的累积包围盒求取零部件位移矢量并驱动零部件移动,从而生成爆炸图,并自动实现装配追踪线及技术图解等相关功能.在UG平台下开发应用系统,结合齿轮减速器爆炸图实例及比较,说明本方法在爆炸图生成效率及可视化效果方面能够满足工程应用要求,可极大地降低手工生成爆炸图的工作强度.     

复杂产品装配干涉矩阵自动生成方法

现有装配干涉矩阵生成方法极其耗时,且无法精确检测面片模型,难以应用于大装配模型的复杂产品。为此,引入基于投影的干涉检测方法,将三维求交问题转换为二维问题。其中,基于包围盒十字相交可直接检测出零件平移产生的硬干涉,扩展了包围盒的功能;利用层次化的虚设面进行模型的三角面片区域规划和相交运算,大幅度减少干涉检测中的三角面片求交次数,显著降低算法时耗;进行基于表示精度的二维三角面片求交,消除检测对象在曲面贴合处的伪干涉,并基于三角面片包围盒等判断干涉的正负方向。在此基础上,提出全面的装配干涉矩阵生成算法。开发Aero Assem装配设计系统,实现了该方法,并以某汽车前轴模型为例进行了应用验证,证明该方法在保证精确性的同时极大地提高了算法效率,能够有效应用于复杂产品的装配设计中。     

基于同步约束解除的零件爆炸图自动生成方法

面向结构教学及维修人员培训,提出了一种基于零件几何约束关系同步解除的爆炸图自动生成方法。在定义零件拆卸轴向的基础上,建立了零件邻接拆卸约束关系矩阵及约束类型矩阵,按照可同步解除几何约束的顺序对零件进行分层,并利用判断规则识别子装配体。结合应用OBB和FDH两种包围盒,提出了一种“由外向内”的等速率分层牵引零件爆炸分离方法,实现了装配体组成零件爆炸图的自动生成。     

复杂产品装配关系矩阵自动生成方法

针对现有装配关系模型在结构完备性、获取复杂性等方面的不足,研究了装配关系模型重构和装配关系信息自动获取方法。提出接触-连接矩阵,用以集成功能件和连接件间的接触关系和各类连接关系,并研究了利用静态间隙分析和工程语义解析来获取接触-连接矩阵的方法。提出扩展干涉矩阵,以解决现有干涉矩阵无法有效处理倾斜方向装配的问题,支持装配方向的优化求解,并研究了基于包围盒扫描和步进检测生成扩展干涉矩阵的方法。以UG为平台,开发了原型系统,并以具有非标准轴向装配的夹具为例,验证了该方法的有效性。     

基于CATIA/CAA的复杂产品装配干涉矩阵自动生成方法研究

为了实现CATIA环境下复杂产品装配干涉矩阵的快速自动生成,首先,阐述了干涉检测理论,研究了包围盒预检测法的实现机理,并采用包围盒预检测的干涉判断方法,通过比较零件轴向包围盒在全局坐标系下的相对位置,初步快速进行零件间的干涉判断,获得部分零件间的装配干涉信息;然后,对剩余零件间的干涉情况做进一步判断,给出基于CATIA/CAA进行产品装配干涉检查的实现方案,通过比较CATIA/CAA不同接口的干涉检查效率,确定选用CATIA/CAA自带接口进行产品的装配干涉检查;最后,开发了原型系统,通过实例展示了装配干涉矩阵的自动生成,并借助实验数据比较了不同干涉检测方法的效率。     

基于拆卸约束图的产品可行拆卸序列生成算法

拆卸序列生成是拆卸工艺及规划的重要内容之一。针对拆卸序列规划过程中的可行拆卸序列遗漏问题,首先阐述了拆卸约束图(disassembly constraint graph,DCG)理论,提出了一种基于干涉矩阵的邻接点判断方法,结合拆卸约束图,建立拆卸模型,给出了生成产品所有可行拆卸序列的算法。最后,给出了一个生成可行拆卸序列实例,验证了这一方法的可行性及其有效性。关键词:拆卸;拆卸序列规划;拆卸约束图;干涉矩阵     

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。     

基于符号有序二叉决策图的装配序列生成技术

为提高装配序列规划求解效率和自动化水平,给出了装配体联结图模型、干涉向量和接触向量模型的有序二叉决策图描述,建立了基于符号有序二叉决策图模型及操作的可行装配序列生成技术.结合实例验证了基于有序二叉决策图的装配体模型和可行装配序列生成技术的正确性和可行性.     

基于扩展干涉矩阵的几何可拆卸性判别方法

零部件的几何可拆卸性(Geometric dismountability,GD)是基于以拆卸序列求装配序列策略的装配序列规划的前提,干涉矩阵是对其进行判别的重要装配关系模型。为解决零部件在非标准正交轴向上的GD判别难题,提出扩展干涉矩阵(Extended interference matrix,EIM)模型,将现有干涉矩阵结构扩展到零部件局部坐标系轴向。为了便于分析具有复合拆卸路径方向的零部件GD,提出转折式干涉矩阵(Turning interference matrix,TIM)模型,以紧凑的结构描述转折点处完备的干涉信息。为了快速、准确地获取干涉矩阵,提出步进式精检测、基于包围盒的粗检测和加速式检测等自动检测方法,以及静态硬干涉自动屏蔽法。基于EIM和TIM,提出更全面的零部件GD判别算法及流程。开发基于UG NX的全自动装配规划系统AutoAssem,以实例验证各干涉检测措施的有效性,说明EIM和TIM丰富了拆卸方向的多样性和可变性,使GD判别具有面向复杂产品的通用性,为后续序列规划算法提供了有效依据。     

基于干涉矩阵的装配序列规划

阐述了利用干涉矩阵进行装配方向可行性判断和应用遗传算法进行装配序列规划的方法.干涉矩阵可从三维CAD系统中得到,为减少搜索空间和更快得到能满足装配工艺性的最佳装配序列,可结合装配工艺性和装配的特点对干涉矩阵适当进行处理.该方法有利于实现从三维CAD系统到装配序列的自动规划,最后以实例通过MATLAB编程说明该方法的可行性.     

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。     

一种基于配合特征面的三维装配尺寸链自动生成方法

由于目前尺寸链自动生成存在着人机交互过多,实用性不强,并且主要集中在二维的情况。提出了一种以图论为基础,基于UG的三维空间尺寸链自动生成的方法。通过人机交互对装配体进行自由度的约束,使用UG/OPEN API函数对零件模型进行信息提取;利用图论理论,构建尺寸公差、形位公差和装配邻接表,建立了公差图结构。在此基础上,提出了基于特征面要素的搜索算法,该算法减少了不必要的人机交互,真正意义上实现了三维空间尺寸链的自动生成。通过实例验证了该算法,证明有效。