产品族广义模块化设计研究

为了减少产品设计数据、优化参数设计,用事物特性表表示全息模型参数,并根据零/部件功能及几何相关性分配相应权重,进行产品族广义模块划分;再根据产品特性参数将柔性模块变型,生成实例化的模块;将实例模块组合,得到多样化且满足用户需求的产品。基于该模式开发了接头类产品的广义模块快速设计系统,通过企业的使用验证了该模式的有效性。     

面向变型设计的零件族主工艺文档管理系统的研究

针对目前工艺设计过程中对企业的产品资源重用、变型工艺设计的支持力度较弱等现状,提出基于XML技术和事物特性表技术的零件族主工艺文档表示方法;在此基础上对变型设计原理进行研究,并以花键轴的零件族主工艺文档的变型实例进行了论述;最后通过开发相应的支持系统对研究内容进行验证.     

基于参数化技术的零件变型设计方法

在分析当前三维参数化设计技术的基础上,阐述了零件参数化设计方法和基于参数化技术的变型设计方法.利用VC ,开发出了与Pro/E系统集成的变型设计模块.以联轴器为例,对上述方法进行了验证.     

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。     

机械产品三维参数化变型设计研究与应用

分析了目前机械产品三维参数化变型设计的现状,指出了其存在的不足。提出了模块划分、设计计算、参数化变型设计、有限元分析、工程图自动调整的机械产品闭环设计步骤。论述了机械产品三维参数化变型设计的内涵和关键技术。基于主流三维CAD软件平台,开发企业级基础组件,提供专用产品及零部件模块的三维参数化变型设计软件。     

零件尺寸与尺寸公差集成变型设计方法

为了解决产品变型设计中尺寸公差设计问题,提出了一种基于参数化技术的零件尺寸与尺寸公差集成变型设计方法.给出了零件尺寸变型设计的基本原理和方法.通过分析传统公差的设计方式,将尺寸公差随其作用尺寸变化的情况分为公差值不变、公差精度等级不变和公差值按特定规则变化三种,并给出了在这三种情况下尺寸公差随其作用尺寸变化的规律.给出了零件尺寸与公差集成变型设计方法的具体步骤.开发了与SolidWorks集成的零件尺寸与公差集成变型设计模块.最后,以减速器输出轴为例对所提方法和模块进行了验证.     

航空机载液压零件工艺、工装一体化设计系统研发

为提高航空机载液压零件的研制效率、缩短其工艺、工装设计周期,通过分析航空机载液压零件工艺、工装的设计特点,构建工艺、工装一体化设计系统的总体框架和运行流程;对基于制造特征的工艺路线生成、基于加工元体的工序模型生成、工序模型驱动的工装变型设计等关键技术进行研究,开发了航空机载液压零件工艺、工装一体化设计系统。以某安装座零件为例,验证了所开发系统的有效性和可行性。     

大规模定制下的参数化设计技术研究

大规模定制环境下,改变参数化设计的流程,将产品的开发设计过程划分为创造性的详细开发过程和敏捷性的定制设计过程.利用广义模块化技术和全息建模技术构建产品族的主结构、主模型、主文档,实现产品的详细开发过程,利用基于知识的配置设计实现产品的定制结构,采用与数据库关联的整体控制局部的模块化变型设计方法实现产品的变型设计.实际应用表明模块化的设计方法、基于知识的配置设计和变型设计是实现大规模定制参数化设计的行之有效的技术方法,极大地提高了参数化设计的效率.     

一种求解绿色模块划分的蚁群算法

以双梁桥式起重机桥梁作为实例,研究了基于零件基本单元的产品绿色模块划分问题,既考虑模块之间功能相关性和结构相关性,又考虑零件本身的绿色属性,以模块内部最大聚合度、模块之间最小耦合度和模块组合绿色度最高为目标函数,建立了产品绿色模块划分的优化模型,提出一种蚁群算法求解方案,通过十次实验均求出最优模块划分,最后对参数的合理选取和实验结果进行讨论分析,验证其合理可行性,具有极大的生产实用性。     

飞机制造工艺装备模块化设计方法的研究

为解决飞机工艺装备的快速设计问题,对飞机工艺装备的模块化设计技术进行研究.采用子功能之间相关度和子功能结构相似度分析相结合的子功能合并方法,完成飞机工艺装备的模块划分,提出一种模块实例库构建方法,最后采用基于模块实例推理的方法实现新飞机工艺装备的快速设计.     

基于CAA的汽车座椅骨架快速变型设计

汽车座椅骨架在整体构型以及零件组成方面相似度很高,适合利用计算机辅助技术进行变型设计。在对汽车座椅进行模块划分后,利用CATIA二次开发的CAA技术设计了一款汽车座椅骨架快速变型设计软件,并连接数据库,通过人机交互的可视化界面完成座椅差异化零件的参数化建模。使用CAA的装配API对参数化后的零件及其他配套零件完成座椅整体的自动装配。该设计缩短了汽车座椅开发的准备时间,提高了汽车座椅骨架的设计效率和设计质量。     

机电产品多策略模块划分方法

为解决机电产品开发中客制化、技术进化和通用化三种策略之间的矛盾,提出机电产品多策略模块划分方法。该方法首先采用多策略质量功能展开方法,构建主参数分布模型和演进模型;其次采用基于流准则的功能模块划分方法初步划分模块;然后针对多策略设计目标分析模块与主参数的关系,提出分离准则和实例设计准则对划分结果进行评估。通过电冰箱产品族的模块划分验证了方法的有效性和可行性。     

产品族工装配置技术研究与实现

为支持产品族中变型产品的可重构工装快速开发,借鉴产品配置原理,提出了一种同时利用工装实例、综合工装和配置规则的工装配置方法.提出了产品族工装配置的概念与定义,建立了工装实例、综合工装和配置规则三类工装配置知识模型,分析了支持工装配置的产品、工艺和丁装资源三类数据对象及关系,并以此为基础构建了详细的工装配置流程.开发了工装配置原型系统,并采用某火箭系列分离器关键零件对工装配置方法进行了验证.结果表明,所提方法町为产品族工装的设计与管理提供町行的快速解决方案.     

广义模块参数关联结构有向图表示方法研究

为化解产晶变型设计过程中参数关联结构关系复杂的问题,将产品结构层次用广义模块进行表示,以减少产品结构层次,缩短参数传递链.运用有向图理论,提出了广义模块参数关联结构有向图的概念,用有向图顶点表示广义模块、子模块和零件,将参数关联驱动关系用有向边表示,得到广义模块参数关联有向图的性质.通过产品广义模块化结构层次关系,将广义模块参数关联结构有向图划分为多个子图,并对子图中顶点之间的横向有向边进行分解,建立了一种规范的参数关联结构关系,给出了其分解算法和参数关联的数学描述,为变型设计参数关联分析提供了理论依据.最后,以皮带输送机为例说明了该方法的有效性.     

基于可重用技术的斜辊矫直机参数化设计方法研究

斜辊矫直机用于管材、棒材的矫直加工,按照传统设计方法,当产品规格、材料发生变化时,需要对矫直机进行重复计算和设计。采用基于可重用技术的参数化设计方法,进行了矫直机的参数化变型设计;设计了斜辊矫直机可重用功能模块,设计了零件族结构图,可以处理变化的模块和零件;设计了可重用系统结构,制定了矫直机的矫直机主要参数计算框图、模块化装配步骤和整机装配步骤。研究的斜辊矫直机参数化设计方法为企业提高矫直机产品系列化能力提供了技术参考。     

配置产品尺寸参数修改与变型设计方法研究

在大批量定制的产品配置中,有时需要对配置模块进行变型设计或尺寸参数修改,如何快速准确地确定配置模块尺寸之间的相互影响关系,并对配置产品的尺寸参数进行快速准确的修改是配置设计准确性和配置设计效率的关键.将参数化技术和网络理论应用于大批量定制的产品配置领域,在建立产品参数化模型的基础上,建立了配置产品尺寸约束关系网络.提出了基于尺寸参数传递方法的配置产品尺寸参数修改与变型设计方法,开发了与PRO/E集成的产品变型设计模块.最后以联轴器产品为例验证了上述方法的可行性.     

面向大规模定制的CAPP技术研究

提出了一种满足大规模定制条件下敏捷生产准备需要的参数化CAPP技术,并认为它是一种有效的工艺设计方法.参数化CAPP的实现包括产品族、组件族和零件族的形成、典型工艺的制定、典型工艺的参数化、工艺参数化驱动规则的确定、参数化工艺库的建立和参数化工艺设计系统的开发等,其中典型工艺的参数化是实现参数化工艺设计的前提和基础.并对典型工艺的参数化、参数化对象模型建立以及基于CAPPFramework的参数化工艺设计进行了重点讨论.     

基于NX 10/PTS的工艺装备快速设计研究

针对结构类似零件的工艺装备设计需求,以UG/NX10软件为设计平台,运用PTS(product template studio)产品模块工作室功能模块,实现结构类似零件的工艺装备的快速设计。本文还包含模块管理和基于三维模型的工装设计流程的优化。PTS模块化设计大大简化了设计流程,提高了设计效率,优化了设计方案。     

基于SolidWorks二次开发的精度变型设计研究

目前,基于三维CAD的零件变型设计得到了广泛研究与开发,但模型驱动完成后,系统无法实现精度信息从三维模型到二维工程图模型的传递。为此,对二、三维模型集成的精度变型设计方法进行了研究。首先,详细地分析了基于参数化建立的三维模型变型设计后,其工程图中的精度变型问题。然后,利用SolidWorks提供的API函数,以Visual C++6.0为开发工具,开发出了工程图模型的精度变型设计模块,并与三维模型的零件变型设计模块集成。最后,以齿轮箱输出轴为例进行验证,实现了二维、三维模型中的精度集成变型。