可装配特征的结构化描述与匹配推理研究

针对复杂产品装配设计过程中零部件间匹配关系描述不清晰,装配设计过程中零件配对精度不高等问题,提出了可装配特征的结构化描述与匹配推理研究方法。在分析影响零件获取、匹配、调整以及装配的工艺关联、匹配型面特征,以及装配设计意图的基础上,给出了包括工程语义、装配约束、装配端口、装配空间关系的装配关键结的定义和结构化描述。基于装配关键结的复杂产品零部件进行了可装配性分析,确定了装配关键结中各因素权重,并通过模糊理想解法完成了对复杂零部件装配属性邻接图的求解,最终通过复杂产品装配从定性输入到定量求解,再到定性输出的映射变换实现了零部件间的精准匹配,给出了推理匹配过程。最后,通过应用算例验证了方法的有效性。     

基于SOA的航天产品装配工艺知识管理技术研究

通过对航天产品装配过程的调查和分析,针对目前航天产品装配工艺设计与管理方法不能有效支持装配工艺设计以及装配工艺知识的共享和重用等问题。构建了基于SOA的装配工艺知识管理框架,提出了一种面向服务特征的装配工艺知识表达模型,并以运载火箭装配工艺知识为例说明了该知识表达模型的具体应用,最后以上述知识表达模型为基础,给出了面向服务的装配工艺知识推理重用方法。     

基于装配可供性模型的多阶段装配资源匹配研究

针对零部件不同装配阶段对装配资源需求不同的问题,在分析零部件与装配资源的相互关系的基础上,提出了基于装配可供性模型的多阶段装配资源匹配设计方法。首先对零部件进行了装配需求分析,然后建立装配可供性模型和面向装配设计准则约束等分析工具进行了装配前、装配中、装配后3个阶段的装配资源自适应匹配,最后以齿轮和轴的装配为例验证了该方法选择最优装配资源的合理性与有效性。研究结果表明:运用装配可供性模型可以剔除对装配有消极交互作用的装配资源,选择对装配有促进交互作用的装配资源,从而验证了选择最优装配资源的有效性。     

基于数字孪生的复杂机电产品线缆装配工艺模型动态构建方法

针对目前以理想数据制定出的线缆装配工艺文件不能很好地满足实际装配需要以及制定好的装配路径与实际装配路径存在一定偏差等问题，提出一种基于数字孪生的复杂机电产品线缆装配工艺模型动态构建方法。采用同步定位与地图构建方法对线缆装配过程中的零部件特征进行地图构建和线缆空间定位，引入随机有限集描述同步定位和地图构建问题，并采用高斯混合概率假设密度进行地图零部件特征信息的预测与更新；同时采用平方根转换无味卡尔曼滤波器和单特征策略对线缆装配路径进行位姿估计，以完成线缆装配工艺模型的动态构建。最后将所提方法应用于实例分析，验证了方法的可行性。     

面向智能装配的工艺知识管理方法EI北大核心

针对机电产品装配过程中智能化程度不高、工艺知识量大且繁琐的问题,提出了面向智能装配的装配工艺知识管理方法。研究了基于本体的工艺知识建模方法,利用本体描述语言(OWL)对知识本体进行编码。分析了装配过程涉及的工艺知识的特征,根据知识的类型构建了对应的装配工艺知识库,提出了产品全生命周期装配工艺知识管理方法;设计了基于本体的语义相似度和逻辑推理相结合的工艺知识智能推理流程,结合制造执行系统(MES)和闭环控制思想,提出了装配工艺评价与优化方法。以继电器为对象,验证了机电产品工艺知识管理方法的有效性,开发的工艺管理系统应用在某航天电子企业。     

薄板装配工艺系统可靠性建模与分析

提出一种计入销/孔(槽)公差面向产品质量的薄板装配工艺系统可靠性建模方法。综合考虑定位销公差、零件孔(槽)公差和定位销磨损量,构建薄板装配偏差统计数字特征模型;分析推导定位销过程磨损模型,探讨装配质量与工艺系统可靠性之间的关系,综合考虑定位销故障率和过程磨损量对工艺系统可靠性的影响,建立工艺系统结构可靠性模型和面向装配质量的可靠性模型,继而形成薄板装配工艺系统可靠性建模方法;以车身侧板装配为例,应用提出的建模方法分析车身侧板装配工艺系统可靠性。结果表明：定位销磨损、夹具布局和销/孔(槽)公差是影响车身侧板装配工艺系统可靠性的重要因素。该方法为薄板装配工艺系统可靠性研究提供了一种新的思路。     

一种面向虚拟装配的分层碰撞检测方法研究

虚拟装配是数字化制造的重要组成部分，虚拟环境中的碰撞检测是进行正确装配的关键。本文提出了一种面向虚拟装配的分层碰撞检测方法，其方法利用改进的轴一致包围盒、固定方向凸包层次、装配特征匹配和约束感知对装配体进行检测，将装配工艺知识融入检测过程中，完成装配检查。其方法是有效和实用的，具有较好的实时性，能够满足装配对碰撞检测性能的要求。     

虚拟装配工艺规划实现技术研究

对虚拟环境下的产品装配工艺规划进行了研究,分析虚拟环境下面向集成的装配工艺规划系统结构。对虚拟装配工艺规划的三个核心问题(装配模型、装配序列规划和装配路径规划)进行描述,提出虚拟环境下面向工艺设计的产品装配模型总体结构。给出虚拟环境下装配约束关系的识别方法,实现了零部件基于约束的三维空间导航运动。建立原型系统,能够为虚拟环境下的装配工艺规划奠定基础。     

基于功能特征装配的行星减速器自动装配技术研究

提出了一种基于功能特征装配的行星减速器自动装配的设计思想,将几何模型的信息充分利用;研究了特征装配的表示与匹配等关键技术,并以SolidEdgeST5为开发平台,利用VB与其API接口,实现减速器零部件特征的自动搜素、识别及自动装配,提高了设计过程中的装配效率。     

面向现场装配的产品装配工艺模型表达与管理方法

针对面向现场装配的工艺信息完整准确表达与高效管理的应用需求,提出以三维装配过程模型为载体实现面向现场装配的产品装配工艺模型表达与管理方法.分析了面向现场装配的产品装配工艺信息变迁特点,明确了从产品预规划装配工艺信息向现场实际装配工艺信息的实例化映射规则;定义了三维装配过程模型与装配工艺信息数据集,并确定了工艺信息在该模...     

产品设计知识服务中本体推理技术应用

针对产品设计知识服务过程中服务方案结构的正确性得不到保证以及服务匹配模型不能全面表达用户语义需求等问题,提出了将本体推理技术与产品设计知识服务过程相结合的方法。采用本体公理推理的方法对服务需求层级结构进行一致性检查,保证了服务方案结构的正确性。建立了SWRL规则库并设计了推理机对需求模型中的隐含关系进行推理和挖掘,丰富了服务匹配模型的语义,使得服务匹配模型可以充分全面地表达用户的知识需求。最后,在某军用车辆知识服务系统中对该方法进行了应用,验证了该方法的有效性和可行性。     

基于特征的制造工艺资源建模与检索方法研究

为表达制造工艺资源特征层次结构、分类结构及资源对象关系,采用面向对象与特征建模技术构建了制造工艺资源特征模型,用特征映射技术描述零件结构特征与加工特征、加工特征与加工方法特征、加工方法与制造工艺资源特征的映射关系和模糊决策方法。研究了用工序特征描述工艺设计过程所对应的资源特征的集,并以形式化表示,提出了从制造工艺资源数据库中检索工序资源特征,以特征参数的相似性计算来检索与工序匹配的资源特征的检索算法。最后,将该方法应用于工艺设计中制造工艺资源特征与工序特征的匹配。     

面向序列规划的装配工艺APS树模型生成的研究

分析了现有装配序列规划方法和装配序列表达模型的缺陷，提出了一种合理的装配工艺APS树模型，并用这种模型表达非线性的装配序列。利用产品功能结构树和零部件的信息，采用基于装配关系图分割的几何推理和基于规则的知识推理的方法来简化工艺子装配体的识别，以此生成装配结构树。然后，利用装配知识判定子装配体的装配优先约束关系，提高由装配结构树生成装配工艺APS树的效率。最后，基于装配结构树，通过不断添加数据节点和关系节点，自上而下分层规划，从而生成产品的装配工艺APS树。     

基于模式分解和符号匹配的特征识别方法研究

针对环形或链式工程图提出了基于模式分解和符号匹配的特征识别方法。首先采用凸线模式分解原则和凸共线元素对最小序号优先模式分解原则将图形分解为由单个特征组成的图形子模式 ,并采用具有几何变换不变性编码规则——基于角度的编码 ,实现对图形子模式和特征的符号描述 ,通过符号匹配方法鉴别出零件的形状特征。该方法已应用于三牙轮钻头特征识别系统中。     

基于特征匹配的项目管理系统设计与应用

企业中大型新产品研发时会产生众多项目立项,由此造成业务流程多变、项目管理混乱。针对此类问题,提出一种基于特征匹配的项目工作流程管理方法。方法首先建立了面向对象的项目特征模型,之后对项目业务流程进行了规则表示,并建立了业务流程规则库。在此基础上,通过匹配搜索进行规则的筛选,以此建立项目与业务流程之间的关系,从而实现了为项目自动建立其业务流程的目的。根据以上方法,开发出一套项目工作流管理系统,并应用于某飞机设计研究院的项目管理中,应用结果表明该系统可以极大减少项目管理成本,提高工作效率。     

基于装配特征本体表达的虚拟产品建模研究

在借鉴元对象工具思想的基础上,给出了装配特征的本体表达框架。采用四层元数据体系表达装配特征,并用网络本体语言描述装配特征本体信息。基于上述表达框架,提出了面向虚拟产品的全息语义模型。给出了模型数据的存储结构以及模型信息的重组算法。最后,通过应用实例验证了所提出的理论和方法。     

知识管理体系及其在系统集成环境中的集成

针对产品研发过程中知识管理与应用的实现问题,在知识管理层次体系基础上提出了产品系统开发智能化集成环境的构建方案.从知识本质特征分析人手,得出知识的运用与管理是通过构建知识工具、维护数据载体、进行知识过程控制来实现的结论.探讨了知识管理的实现机制,通过协调知识、数据、过程、工具之间的关系,给出了支持工程应用的知识管理体系与功能阶段.基于知识管理的体系层次,给出了支持产品分布式集成开发环境的功能体系技术方案,定义了基于知识的集成环境的智能化操作流程.     

特征产品模型及其应用

CIMS的产品模型特征建模技术是新一代CAD/CAM集成系统的基础。文中提出了CAD/CAM产品模型的总体结构和基于特征的产品定义数据模型FPDD以及特征建模系统。讨论了应用FPDD实现CAD/CAM集成的方法,包括基于特征产品模型的工艺知识库及CAPP专家系统原型结构,以及基于特征的NC程序自动生产方法。     

基于遗传中心法则的零件逐步求精创新设计

针对零件创新设计中功能分解标准各异,运算耗时随零件复杂度成指数递增以及设计局限性强等难点。在生物遗传学中心法则和基因互补配对原则的启发下,探索一种结合矢量运算、矢量组合和约束函数的面向全过程全反馈闭环逐步求精零件创新设计方法。由于采用零件特征基因编码和零件特征融合算法,简化了功能分解的依据并提高零件运算速度。文章阐述了实现的具体框架和创新设计算例,并在CATIA5R8平台验证该方法是可行。     

集成环境下特征基工艺过程设计系统

介绍集成环境下的飞机结构件数控加工的工艺过程设计系统ＦＡ－ＣＡＰＰ，包括ＦＡ－ＣＡＰＰ系统同ＣＡＤ、ＣＡＭ系统的集成，层次化零件特征模型，工艺设计专家系统，系统的结构等。