基于特征和制造资源约束的折弯工艺设计方法研究

针对当前转向架常用成型件折弯工艺设计中CAD/CAPP系统集成、企业现有制造资源条件下工艺的可实现性等关键问题,提出了基于特征和制造资源约束的工艺设计方法,开发了CAD/CAPP集成的工艺设计系统,对企业制造资源进行了描述并建立了制造资源数据库,研究了工艺推理过程中制造资源的约束检查机制。开发了工艺设计原型系统,并应用于具体零件的设计,实例表明了该方法的有效性和可行性。     

基于虚拟约束关系的机械产品设计缺陷推理模型与方法研究

机械产品零部件的设计缺陷是影响机械产品质量、可靠性与安全性的重要因素。将没有完成设计的机械产品零部件作为虚拟零件,通过机械产品零部件之间的装配约束关系构建约束树,并将虚拟零件注入到约束树中,将节点的可信度作为评价节点设计参数可靠性的依据,依据约束树建立设计缺陷推理模型,将约束树中的子节点作为父节点推理的前提条件,从叶节点开始沿着约束树的节点自底向上逐层推理。当虚拟零件的设计工作完成后,其设计参数的变动会破坏约束树原始的约束关系,约束树中节点的推理值的大小反映了原始约束关系被破坏的程度,依据约束树中各节点的推理值来确定需修正设计参数的零件,通过节点设计缺陷的传递因子来反映装配体零部件之间设计缺陷传递的规律,通过分析1TP+3TPS并联机构的设计缺陷推理结果,验证了该方法能有效辨识机械产品中存在的设计缺陷。     

约束驱动的机械产品装配设计缺陷免疫辨识模型与方法

为快速查找、准确定位机械产品设计中违反约束条件的设计缺陷,将机械产品中零部件几何约束关系规约为设计缺陷判别函数,在对零部件几何约束编码的基础上建立了机械产品的装配约束关系矩阵,采用有向图存储装配约束关系矩阵信息,有向图中的节点标志零件编号,节点的数据结构存储零件的设计参数,弧的权值标志几何约束的类型。将有向图中弧的权值作为抗原,设计缺陷作为抗体,依据抗原基因与抗体基因的亲和度来决定抗体的变异规则,通过对抗体的剪切、拼接与替换等变异操作来识别抗原,基于对有向图中弧的权值的解码分析实现了机械产品设计缺陷的动态辨识。     

基于制造约束的钣金零件结构工艺性评价

在基于特征的零件模型基础上,建立了制造约束与钣金零件特征之间的关系,对钣金零件的制造约束类型进行了归纳,并给出了相应的钣金零件结构工艺性评价方法。     

面向制造的曲面设计系统

为了支持面向制造的曲面设计,提出了一个基于计算机辅助设计／计算机辅助制造系统的嵌人式计算平台,该计算平台主要包括约束信息建模和可制造性分析2个功能模块。通过对曲面可制造性判据的抽象,建立了应用信息模型,用于从曲面几何形状中提取制造约束信息。应用于曲面加工问题,给出了根据约束信息计算可行刀具方向的具体方法。面向模具零件分型曲面的设计,建立了可制造性分析工具。针对一个雕塑曲面零件设计实例,通过对模具分型方向和加工约束进行分析,给出了可行的分型曲面设计结果,验证了所提出的曲面可制造性分析方法的可行性。     

基于语义推理的产品装配设计技术

为保证产品具有良好的结构设计和零件可装配性,研究了装配语义模型,详细讨论了设计尺寸约束和装配几何约束的符号化表达方法,并给出了书写规则。在此基础上建立了装配语义图,通过节点描述零件属性信息,通过有向边描述装配语义信息。介绍了基于装配语义的产品装配设计工作流程,重点阐述了零件设计尺寸约束、装配规划信息和装配操作序列的推理过程。给出了语义修改和语义变动两种情况下装配语义图的维护机制。应用实例表明,该模型可以有效地支持产品的协同装配设计。     

基于特征和约束的面向制造的设计

面向制造的设计（ＤＦＭ）是并行工程中最重要的研究内容之一。在特征和约束的基础上,提出了一种零件模型的ＤＦＭ方法。零件模型的各种信息用特征描述,然后利用人工智能的技术,建立特征评价专家系统,对每个特征用相应的约束进行检查,以确认其可制造性。     

浅谈汽车发动机缸体零件图数据库的实现

本文设计了如何利用图数据库来完成汽车发动机缸体零件的方位特征、形状特征、精度与粗糙度等特征以及制造工艺的描述分析,再结合Cypher语言对汽车发动机缸体零件以及制造资源等进行图数据库建模实例化存储并创建缸体零件特征与制造资源的关系,实现对零件检索系统功能的实例操作。     

基于加工特征和制造资源约束的CAD/CAPP研究

针对齿轮箱类零件的快速设计与制造,建立了制造资源管理模块,通过加工能力约束文件将制造资源与可加工特征类型及范围对应起来,设计开发了基于加工特征建模的CAD模块和基于制造资源约束的CAPP模块。基于加工特征的建模方式使得CAD与CAPP得以无缝集成,而加工能力约束文件则为CAD/CAPP集成系统提供了实时反映底层制造能力的结构设计和工艺设计约束,从而保证了设计和工艺的可制造性。     

基于活动定义的机械产品变型设计过程研究及其应用

为了在产品变型设计过程中有效重用各类零件资源,提出从设计活动的角度对机械产品变型设计过程进行建模,并给出了变型设计过程建模的框架结构。首先,基于大规模定制生产对零件的分类分析了不同类型零件的变型设计模式,并在零件结构参数层构建了零件之间的尺寸约束关系网络图;接着,给出了三元组的变型设计活动定义,以此为基础构建了变型设计活动的逻辑结构模型;然后,从活动和零件两个不同的层次,定义了机械产品变型设计过程的配置规则,由此可以派生出不同定制产品的变型设计过程,实现对不同类型零件资源的重用;最后,通过实例进行了验证。