集成化面向装配的设计研究

提出用多重装配连接图表示产品中零件之间的多重装配关系,用模糊连接图中的结点和连接边的模糊度来模糊评价产品可装配性。对产品装配体,进行自动装配特征识别,基于所建立的产品装配模型自动产生产品装配数据的中性文件。建立了产品可装配性评价体系;基于产品装配数据和装配知识,对产品可装配性进行模糊定量评价,从而指导产品装配设计,实现了CAD/DFA的信息集成。     

支持方案设计和技术设计的产品模型研究

基于表达设计意图和支持产品设计全过程的思想,分析方案设计和技术设计过程及产品信息的形成过程,提出支持产品方案设计和技术设计的产品模型。给出了产品组成结构、装配关系和结构设计3类产品信息的模型,其中结构设计信息包括装配特征、工艺特征和结构特征。列举并分析实现装配关系的装配特征实例,研究装配关系与装配特征间的功构映射,提出依据工程实际建立装配关系与装配特征间的稳定映射,实现产品设计知识的显示表达。最后用实例说明产品信息的传递和生成过程,验证该模型的有效性。     

基于模型定义的孔特征实例化方法及应用

针对自动钻铆过程中对于装配信息的需求,设计一种基于模型定义的孔特征实例化方法。以孔特征为单元利用孔特征实例模板的循环匹配创建实现产品装配工艺信息的数据定义。根据实际加工需求进行未定义孔特征实例信息的属性值添加,保证装配信息的完整性。通过将装配信息储存在产品装配信息数据库中实现向后续制造活动的信息传递。实验表明：该方法可以有效实现装配信息的组织和传递,有效驱动机床进行制孔加工作业,实现CAD、CAM系统数据源的统一。     

基于特征的产品装配建模系统

分析了特征概念在装配领域的意义和作用。描述了表达产品自顶向下设计过程的装配模型的内容，建立了一个基于特征的产品装配模型，并在此基础上给出了系统的具体实现和应用实例。     

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。     

基于特征装配的机械产品设计研究

介绍了一种基于特征装配的概念设计方法。该方法在特征表示方法的基础上,结合产品的装配信息,建立产品的集成模型,再将该模型导入图形环境,实现交互操作以及与后续工位的衔接,具体地给出了基于特征装配设计系统(FADS)的实现方法,并用相关实例加以论证。     

基于尺寸变动度的装配序列偏差传递模型及质量评价方法

为了准确有效地评价不同装配序列中累积偏差对产品装配质量的影响,建立基于尺寸变动度的装配序列偏差传递模型及质量评价方法,以尺寸变动度所关注的装配特征为目标特征,在构建的装配特征邻接关系矩阵和几何特征公差关系矩阵基础上自动建立偏差传递模型,根据偏差传递过程求解累积偏差确定尺寸变动度。设计人员可据此获得装配质量最优的装配序列,同时可对零件设计公差进行改进。以人造宝石专用加工机床为例,验证了方法的有效性。     

基于图论的装配尺寸链自动生成技术

针对装配尺寸链自动生成难题,提出一种基于特征有向图表达的装配尺寸链自动生成方法,该方法首先建立四层结构的装配精度信息模型,并对公差信息的进行规范化处理和约束信息转化,在此基础上获得几何公差特征矩阵和装配特征关联矩阵,然后采用图论建立装配体有向图模型并剔除与装配精度无关的有向图的顶点和边,最后利用最小路径原理实现了装配尺寸链的自动生成。借助ACIS和HOOPS工具,开发了原型系统并进行了实例验证,证明了该算法有效缩小了装配尺寸链的搜索范围,同时保证了装配尺寸链自动生成的准确性。     

定制产品中自动装配关键技术的研究

在轴系零件辅助特征参数化设计基础上,针对轴系部件的构成特点,提出一种基于辅助配合特征的自动化装配方法。介绍自动装配中辅助配合特征的表示,结合数据库把零件的名称信息和辅助配合特征进行分类存储,并在SolidWorks软件环境中,以Visual C++为开发工具进行了二次开发,开发出自动装配的原型系统,该系统实现了零件装配特征的自动识别、定位和自动化装配。采用基于辅助配合特征的自动化装配方法简化了轴系部件的装配过程,提高了产品的设计效率,缩短了开发周期。     

基于流程的复杂产品结构化装配工艺设计技术研究与应用

针对复杂产品装配工艺设计过程复杂和逆向工艺信息管理困难的问题,在分析复杂产品装配工艺信息业务流程的基础上,建立了基于流程的结构化装配工艺模型,提出一种基于流程的结构化装配工艺设计方法,给出了基于实例的装配工艺复用、基于模板的装配工艺设计、面向装配生产现场的逆向工艺信息控制、结构化装配资源管理等关键技术的实现方法。最后开发软件系统并进行了工程应用,验证了方法的可行性。     

基于广义特征的零件信息模型研究

针对并行工程的需求,基于广义特征和ＳＴＥＰ标准建立了零件信息模型,并在Ｐｒｏ／Ｅｎｇｉｎｅｅｒ软件二次开发的基础上,实现了一个基于特征的ＣＡＤ系统,该系统可实现自动特征识别。基于所建立的零件信息模型,系统可自动生成ＳＴＥＰ文件,为设计的后续过程提供丰富的零件信息,便于实现ＣＡＤ与后续过程的集成和并行。利用建立的零件信息模型,实现了ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＤＦＭ的信息集成。     

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。     

基于约束的CAD技术研究

对ＣＡＤ技术中约束的表达及处理方法进行了研究,提出将约束从两个角度予以划分,并将多个视图中的尺寸变量约束自动关联起来;提出产品可以由参数和匐中以描述,给出了基于约束的产品定义的形式;提出并建立了基于约束的ＣＡＤ系统一般针人的智能及系统的智能有机地结合起来,增加了产品设计的灵活性和准确性。     

基准定位的自动装配技术

提出了一种全新的模型自动装配策略,设计了具有通用性和完整性的产品自动装配模型,该模型引入装配接口概念,从装配关系出发,将产品自动装配模型划分为装配接口模型、定位关系模型和产品装配关系模型三个层次,主要解决装配信息的提取和独立于产品模型进行表达的问题。该技术也适用于模块化设计技术中接口模块的设计和实现,并可与现有的其它CAD技术结合使用。     

CAD装配模型质量的研究

为提高CAD／CAM／PDM系统的应用效益，从模型质量控制的角度，利用产品数据描述的相关思想提出了CAD装配模型质量的控制范畴。内容涉及组件的信息描述、装配树结构组织、产品级装配数据组织等，并采用UG／Open，UG／Open 在UG平台上开发了相应的控制软件，提高了设计的效率和可靠性，保证了企业CAD／CAM／PDM的顺利实施。     

基于语义关联与驱动的产品概念装配模型研究

面向概念设计的装配模型表示是机械产品装配建模技术研究的一个重要问题,现有的基于几何约束关系的CAD系统不能很好地解决这一问题。基于装配语义“三位一体”性给出了面向概念设计的产品装配模型表示方法,提出采用装配语义关联图表达零件之间的装配语义关系,通过装配语义关联图建立起支持概念装配模型的多层次语义关联和基于语义的装配驱动,从而实现机械产品从概念设计出发的自顶向下和从详细设计出发的自底向上的双向设计。     

基于实例和知识的CAD／CAPP集成系统

介绍了一个效率高、实用笥强的基于实例和知识的CAD／CAPP集成系统。本系统基于STEP文件,CAPP系统直接获取CAD中的零件设计信息,实现了CAD、CAPP系统的信息集成与共享,从而在完成零件工作图设计的同时,能产生该零件的加工工艺过程,缩短了零件设计加工周期。零件的加工工艺既可以通过对已存在的实例零件进行变异设计,也可以用专家系统进行创成设计。本文讨论了系统的总体结构、信息集成方法和实例提取算法。     

基于知识的CAx集成的系统框架研究

在分析国内外CAx集成技术、PDM产品、PKM研究现状的基础上，提出了基于知识的CAD／CAE／CAPP／CAQ集成技术，基于知识的CAx集成理论；产品数据管理、产品知识管理与协同产品商务的融合技术，构建了协同产品知识管理框架，以此为平台，有效地实现了基于知识的CAD／CAE／CAPP／CAQ的集成。     

A pragmatic system to support interactive assembly planning and training in an immersive virtual environment (I-VAPTS)

Assembly planning for complex products is a difficult task requiring both intensive knowledge and experience. Computer aided assembly planning (CAAP) systems have been the subject of considerable research in recent years without achieving a wide application in manufacturing industry. In this paper an alternative approach to the generation of an optimal assembly planning scheme is presented based on the adoption of immersive virtual reality. A product is assembled from CAD models by providing a CAD interface to transfer assembly constraint information from the CAD system to a virtual environment. In the virtual environment an efficient dynamic recognition and management method based on surface geometry is employed, and a process-oriented assembly task model is established to support interactive assembly planning and evaluation. The system is implemented using an object oriented methodology, and has been successfully applied to train and guide the assembly workers in a pump assembly process.