概念设计中的三维公差与结构同步设计研究

为支持产品概念设计的多结构方案优选和成本优化,提出了在概念设计阶段进行公差设计的思想。给出了指导概念结构设计的生长型设计过程模型,应用旋量对功能表面间的几何约束进行分析;在公差表示模型的基础上,自动选择基准框架,生成三维公差链并进行设计计算;开发了相应的软件系统支持设计过程。应用实例表明,公差与结构同步设计能有效地减少设计方案的反复修改,提高了设计的效率和质量,对CAD/CAM集成具有重要意义。     

结构与公差同步设计的产品概念设计优化

为保证概念结构设计的可行性与经济性,提出了将公差设计研究提前到概念设计阶段的思想,并研究了其中的关键技术。首先基于一种结构不断生长的独特设计思路,建立了结构与公差同步设计的过程模型和相应的公差表示模型;然后研究了在设计过程中自动生成局部尺寸链和全局尺寸链的方法,给出了公差同步设计,并根据设计结果提出了概念设计优化的整体框架,实现了基于公差的概念设计优化;最后以活塞夹具设计为例,验证了本方法的有效性。     

产品概念结构设计中的公差进化模型和算法

在产品概念结构设计自动化技术基础上，研究了产品公差设计过程及其特点，提出了四层产品公差结构模型。应用局部公差分配模型与公差设计过程建立了全局公差优化理论模型，提出了以保证产品总精度需求为目标的概念结构设计阶段公差的同步设计算法。实例表明，提出的公差进化模型和算法，避免了人为建模工作，大大提高了公差设计效率和质量，为快速完成多方案的并行设计奠定了基础。     

计算机辅助三维公差分析技术的研究进展

总结国内外计算机辅助三维公差分析技术的研究现状。论述公差表示的数学模型和各种三维公差分析方法的特点,介绍当前计算机辅助三维公差分析软件开发情况,并对三维公差分析技术的发展前景进行展望。     

考虑形位公差的二维装配公差分析

形位公差是零件形状、位置特征变动的结果.虽然形位特征变动也可对装配的性能产生很大的影响,但是目前装配公差分析的研究主要集中于尺寸公差而很少考虑形位特征变动,迄今为止尚无一种较完善的包括尺寸公差和形位公差的分析方法.本文提出了一种新的基于矢量环装配模型的包括几乎所有形位特征变动的二雏装配公差分析的方法.研究的重点是如何在矢量环装配公差分析模型中实现形位特征变动的描述,这种描述有助于考虑所有变动对于装配的影响从而实现包含形位公差在内的二维装配公差分析.最后给出一个工程应用实例,说明所提出的方法的有效性.     

基于SDT的公差建模方法及三维公差分析技术研究

探讨了各种公差区域和各种连接的小位移旋量（SD T）的描述方法;研究如何用表面模型来实现对装配体的描述,并且借助于小位移旋量确定装配体任意表面之间的相对位置;根据各个功能要素对于产品的装配功能要求的影响,创建三维公差分析尺寸链,实现面向装配的三维尺寸和几何公差分析;最后给出公差分析实例对所提出的方法加以验证。     

计算机辅助三维公差设计的研究现状

三维公差设计是计算机辅助公差设计的重点。总结了国内外学者对于计算机辅助三维公差设计的研究现状,分析了常见的三维公差表示模型及其设计方法,对三维公差设计的发展前景进行了展望。     

基于矢量环装配模型的二维公差分析

在公差分析中,大多数都要求提供描述装配响应函数与零件尺寸设计变量之间关系的函数。然而,复杂的二维公差分析中,这种函数关系通常难于得到。本文提出的基于矢量环装配公差模型,不须提供这些函数关系,而是通过矢量运算得到计算封闭环公差所需的灵敏度系数,进而有效地解决二维尺寸链的公差分析问题。最后给出一个工程应用实例,说明该方法的有效性。     

基于蒙特卡罗模拟法的计算机辅助公差分析

全面介绍蒙特卡罗法公差分析技术并对如何建立蒙特卡罗法公差分析模型做出具体可行的算法,并列举蒙特卡罗法公差分析示例。     

虚拟装配中装配公差的检验分析

装配性能分析的主要内容之一是装配公差的分析。阐述了虚拟装配系统中公差并行设计的过程，建立了零件尺寸公差与装配体配合公差的模型，利用约束关系图表达了零件尺寸信息与装配体配合关系信息，利用尺寸公差模型与约束关系图通过有关算法生成装配尺寸链。介绍了公差分析的两种方法，并以孔轴的径向配合为例，利用极值法进行装配公差检验，针对检验时出现的各种不合理结果进行了详细分析，并提出了设计公差相应的修改意见。     

装配系统中零件公差的空间建模及应用

将装配系统分为宏观与微观信息结构,并对零件层内部的几何尺寸公差进行空间建模,将零件内尺寸公差信息和零件间装配关系信息用网络图的形式加以表示。以齿轮装配箱为例,对装配封闭环的公差链进行在三维方向的分析,例证上述表达思想。     

基于绿色制造的公差设计

公差分析和公差分配是公差设计的两个重要方面。本文介绍了绿色制造的概念和关键技术,研究了绿色制造在公差设计中的应用,提出了在绿色制造技术下的公差分配优化的目标函数,并且论述了基于绿色制造的公差优化的方法。     

3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计

分析了3维虚拟设计环境下的机械产品概念设计的特点,给出了基于定向发散创新设计方法的概念设计定义。将概念设计划分为2个基本部分：含光、机、电、液广义传动机构的3维虚拟设计和广义传动机构载体的工业美学设计。3维虚拟设计环境下的概念设计方案是完成了原理方案设计和构型设计的设计方案,是一种能够满足市场需求的3维虚拟样机。面向对象、方案评价与修改的实时性、3维虚拟性和定向发散性是该概念设计的主要特点。     

齿轮三维自动化设计

以标准直齿圆柱齿轮为例，叙述齿轮的三维自动化设计过程。     

基于三维图样的公差优化分配方法研究

提出了基于模型定义技术及动态同构树数据框架的三维图样实现方法,为数控机床公差优化分配过程提供优质数据源。基于雅可比旋量法构建了公差分析模型,对公差传递链各个环节进行了敏感度分析。在满足设计要求的条件下,以成本最小为原则,对各环节公差进行最优配置。以某龙门导轨磨床磨头为例,建立了各零部件的三维图样,并在系统中完成了其公差优化分配过程。验证了基于三维图样的公差优化分配方法的可行性。     

面向概念设计的三维模型多条件组合检索研究

针对单一检索条件难以满足产品概念设计阶段对三维模型模糊检索的问题,对铁路电气化行业中机电产品三维模型信息表达进行了分析,构建了基于功能形式化建模的零件库资源本体,在考虑语义距离、语义重合度、层次深度3个因素的基础上,对本体的语义相似度计算原理进行了研究,同时对产品类别、功能或特性进行了相似度计算,实现了以类别_功能_特性为检索条件的组合式扩展查询方案,提出了一种基于本体的三维模型多条件组合检索方法;最后介绍了三维模型检索系统的设计框架及实现,并以检索电子元器件中常用模型—某型号接触器为例进行了系统的实例验证。研究结果表明:利用本体的语义关系,该系统可以有效地支持三维模型的语义扩展检索,有助于模型的设计重用。     

中型交流电机线圈的3D设计方法

用3D空间模型图示的准确性、2D图示的度量性表达机件。