虚拟装配环境中组合夹具装配模型的特征表达及自动标记算法

针对组合夹具的CAD数据模型到虚拟装配环境中的装配模型的转换问题,提出了应用自动标记算法对CAD数据模型进行重建,并采用XML文件格式对夹具的装配模型进行表达。针对组合夹具元件的装配特征,采用标记法在虚拟装配环境中对元件模型的装配信息进行了表达,并在虚拟环境下进行了相应的装配验证,表明该方法是可行的和有效的。     

面向网络的组合夹具虚拟装配技术研究

为了实现网络环境下的组合夹具虚拟装配,构建了具有五层结构的夹具元件层次信息模型,提出了一种基于层次包围盒体树的碰撞检测与装配约束交互匹配的虚拟装配技术。运用二叉树分解法划分模型空间构造层次包围盒,开发了碰撞检测算法,实现了网络环境下夹具元件的干涉检查和穿刺深度计算;通过提取夹具元件功能表面的装配约束特征,交互匹配调整其空间位姿,快速实现元件的精确定位和虚拟装配仿真。开发了组合夹具网络虚拟装配平台,通过实例验证了装配技术的可行性。该方法能满足网络虚拟装配的实时性和交互性要求,为进一步研究组合夹具异地协同组装设计奠定了基础。     

组合夹具虚拟装配教学实验系统的开发与研究

利用SolidWorks软件设计平台及虚拟装配系统本身的结构特点,开发出了组合夹具虚拟装配教学实验系统。结合虚拟装配的教学案例,在虚拟环境下进行了组合夹具零件调用、装配、快速碰撞检测及实验性能的分析,得出了组合夹具虚拟装配教学实验系统的诸多优点。结果表明:组合夹具虚拟装配实验系统有助于实际教学和研究,有利于提高夹具的设计效率。     

基于MDT的组合夹具CAD系统中元件选择及精度计算实现

组合夹具由不同形状、不同规格尺寸的标准元件组装而成。夹具设计过程中工艺人员在组装角度夹具和一些基本功能结构时,通过选取同类元件的多个不同系列尺寸装配形成一个组合尺寸。基于MDT软件和组合夹具CAD系统,开发了夹具设计中组合尺寸元件选择和精度检验的实现方法。     

虚拟装配系统中的模型数据管理与优化

为实现计算机辅助设计系统和虚拟装配系统之间模型数据信息的集成,提出了虚拟环境下基于标准数据格式的双向数据流模型转换方法.针对虚拟装配信息表达不完整的问题,在传统装配模型的基础上,提出面向产品装配工艺设计全过程的装配模型;提出了基于引用机制的分层模型数据结构,实现了对巨模型的数据管理和模型数据优化,并有效降低了计算机内存.自主开发了虚拟装配工艺规划及信息管理系统,对上述模型和算法的有效性进行了验证.     

基于智能元件的柔性夹具设计新方法（2）

为实现柔性夹具设计过程中的元件感知设计环境,辅助工艺员选件、尺寸驱动与自主装配,提出基于智能夹具元件的设计推理方法。在夹具布局设计完成的基础上生成工件本体,以工件本体模型推理智能柔性夹具元件选择,给出基础元件、支撑元件、定位元件与夹持元件的选件规则。利用工件功能特征与元件功能特征、元件之间的配合特征位置关系驱动智能元件的尺寸规格。利用预定义的装配模式推理元件配合关系,并实现元件之间的自动装配。通过开发柔性夹具设计系统,验证了智能夹具元件在设计过程中的有效性。     

面向网络制造的虚拟组合夹具站的研究

在组合夹具装配过程中由于存在元件图库、元件库存、夹具图库的信息关系不明确、数据连接策略模糊等一系列问题,使设计出的组合夹具不能立即投入使用,限制了组合夹具的应用.针对这一情况,提出建立一个虚拟组合夹具站.利用网络优势,将组合夹具的制造者、使用者和设计者联系起来.不仅实现了组合夹具元件库存及夹具图样等信息的科学管理,同时提高夹具的设计效率,缩短产品生产周期.     

基于多层实例库的组合夹具辅助装配研究

针对计算机辅助夹具设计系统的功能需求,提出了一种组合夹具智能辅助设计的装配模型,建立了基于装配特征的元件库、以典型路径形式存储的典型组件库和包含夹持面域关系信息的典型结构库所构成的多层夹具实例库。采用了分层匹配的方式检索夹具结构、组件和元件,以完成夹具结构的装配过程,提出了一种自顶向下分层匹配的组合夹具智能辅助装配方法。     

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。     

面向组合夹具设计的智能元件库关键技术研究

为了解决组合夹具设计过程中反复指定装配关系和添加附加特征繁琐的问题,本文提出利用凸凹特征描述元件的装配特征,由凸凹特征构成约束特征模式并利用元件之间的约束特征模式实现元件之间的自动装配。针对孔系夹具设计中出现的附加特征,利用自定义特征构建智能特征,并提出了智能特征的添加算法。最终利用智能元件与智能特征构建了组合夹具智能元件库,实现了组合夹具元件装配设计的智能化并能保证元件和工件之间设计数据的一致性。     

面向对象的夹具装配模型的建立

给出一个面向对象(O-O)的组合夹具装配建模方法.讨论了O-O模型表达的一般方法,然后分析组合夹具装配设计中的各类对象以及对象类之间的关联关系,给出组合夹具装配设计类的静态结构和典型类的具体定义.讨论了利用O-O方法建立的装配模型相对传统树/图(Tree/Graph)模型的优点,并在Pro/E下给出一个O-O夹具装配建模实例.     

三维组合夹具数据库设计及装配技术研究

为了改变组合夹具传统的实物试装模式,提高组合夹具设计的效率和质量,从实用性和易用性的角度出发,以UG为平台,建立组合夹具的三维数据库和组装系统。利用该系统,夹具设计师可在计算机中快速模拟组装组合夹具,以完成夹具的三维设计并生成二维工程图纸,以此指导夹具的实际组装。     

CAFD中的夹具快速装配技术研究

近年来CIMS中的CAD、CAPP、CAM技术得到了长足的进展 ,然而基于CAD模型的夹具自动设计的研究还相对薄弱 ,尤其是夹具的自动装配技术。本文引入了有效表面和有效路径的概念 ,建立了快速装配模型 ,给出了功能结构及详细的夹具装配算法流程 ,为组合夹具的快速装配提供了一种切实可行的方法     

PDM/CAFD集成技术研究

PDM作为 CAD/CAPP/CAM的集成平台越来越受到人们的重视 ,但其对计算机辅助夹具设计 (CAFD)的支持却很少有人关注。本文在分析了基于 PDM的集成化夹具设计系统体系结构后 ,着重研究了基于 PDM的组合夹具设计模型构建技术 ,并在此模型基础上实现夹具的快速设计和装配 ,以有效地支持并行工程的实施。     

A systematic conceptual design of modular fixtures

The replacement of dedicated fixtures by modular fixturing systems seems to be a trend in the manufacturing field, especially in meeting the desire for greater flexibility but the selection of appropriate modules from a modular fixturing system and subsequent assembly is itself not an easy task. This research provides a systematic design method to help dedicated fixture users to convert to modular fixturing system users. This method classifies modules into five functional groups and then selects proper modules from each group in accordance with the functional request of the fixture assembly. This systematic design of modular fixtures helps a dedicated fixture user to build an economical and efficient modular fixturing system.     

基于KBE的组合机床夹具快速设计系统的研究与开发

为提高组合机床夹具的设计质量和效率,将KBE技术应用到组合机床夹具的设计流程中。在对组合机床夹具的结构特点和功能进行分析的基础上,提出了基于KBE的组合机床夹具快速设计系统的设计方案。利用NX/Open二次开发技术以及基于VS.NET集成开发环境开发出了组合机床夹具的快速设计系统原型,该系统通过开放的形式支持设计人员修改设计方案,实现设计人员与计算机之间的交互式协同设计。最后以柴油机缸体加工用夹具为例,验证了基于KBE的组合机床夹具快速设计系统的能够有效地重用设计知识,保证了夹具产品设计质量,提高了夹具产品设计的效率。     

面向装配系统可靠性分析的车身夹具系统优化设计

为描述多工位车身装配系统的渐进衰退特性,建立了面向车身产品尺寸质量和夹具系统要素的装配系统可靠性模型。结合夹具设计稳定性参数约束,提出了面向白车身装配系统可靠性的车身多工位焊装过程的夹具布局优化方法;在给定夹具布局下构建了定位销制造成本函数,提出多工位夹具定位销磨损率的优化模型并对其进行优化分配。将上述方法应用于侧围装配案例,分析发现优化后装配系统可靠性衰退过程得到较大改善,并有效提升了夹具系统的使用寿命。     

An adaptive control system with self-organizing fuzzy sliding mode control strategy for micro wire-EDM machines

Collision detection is a fundamental component to simulate realistic and natural object behaviors in virtual reality-based system. In this paper, a hybrid method of space decomposition and bounding volume approach is presented to assist modular fixture assembly design in a virtual environment. Based on characteristics of modular fixture, a novel space decomposition methodology at object level is proposed, which is achieved by automatically partitioning the checking space into cells according to the oriented bounding boxes of assembled elements after the initial approximate collision detection using the intersection checking method based on separation plane-based bounding box. Then the pairs of candidate objects are determined for narrow phase exact polygons overlap tests. Results from several performance tests on modular fixture design system show that an important advantage of this proposed method compared with other universal algorithms is its simple information representation and low preprocessing cost.     

组合夹具装配虚拟设计

介绍了一个基于ＰＣ的组合夹具虚拟装置设计系统（ＶＤＭＦＳ）的开发过程,并分析探讨了该方法的不足及以后开发的方向。