面向任务的机床产品CAD/CAE协同设计系统研究

异地设计、制造、管理与协同工作是未来机床制造业发展的必然趋势。在机床产品的设计分析过程中，存在着CAD／CAE协同工作的情况。为了节省设计分析时间，必须考虑多用户多任务的设计需求。具体采用任务树型结构进行分级规划，建立协作任务模型，应用任务动态调度算法合理地安排CAD／CAE任务，并以某数控车床的设计为例，验证了所用理论和方法的有效性。     

组合机床协同设计结构模型的研究

计算机支持的协同设计是一种群体的协调工作环境。本文阐述了协同设计的基本思想及其核心，并用其思想构造了组合机床协同设计的结构模型，探讨了人—人之间的交互通讯方法和冲突协调机制。在此模式下，设计者可相互协同地作业，避免不必要的返工和凑合交工现象，提高了设计效率和设计质量。     

产品远程协同设计中STEP和XML的集成与应用

提出了一种基于STEP标准和XML语言的集成与应用方法，对今后实现真正的产品远程交互设计系统的研究具有一定的参考价值。     

XML在同步协同设计中的应用

通过对常用的产品数据描述和交换方法的研究,提出了一种基于XML的协同信息描述和数据交换方法.XML的平台、数据库、应用的无关性,良好的元数据定义、查询和局部更新能力,使其在同步协同设计的应用中,能全面地表达协同信息,减小网络传输量,更好地实现协同感知.     

产品协同设计的冲突消解方法研究

冲突在协同设计过程中是不可避免的，有效的冲突消解方法对协同设计的顺利进行是十分重要的。本文分析了协同设计过程中冲突产生的原因和特点，对协同设计过程中冲突消解的各种方法进行了研究。     

组合机床协同设计中基于装配约束关系的协同规则研究

文章简述了组合机床的基本结构、装配接口的约束特性及协同设计人员与产品之间的对应关系,并从装配接口匹配角度出发,对组合机床协同设计过程中各部件装配约束关系类型进行了探讨,研究了通用部件之间、专用部件之间以及专用部件和通用部件之间基于装配约束关系的接口协同规则,以期在此规则下,保证协同设计中各小组间密切合作的顺畅实现和产品开发的顺利进行.     

基于组件技术支持产品协同设计的中间文档管理及实现

在产品协同设计过程中始终存在大量的设计中间文档，对中间文档的管理是保证协同设计顺利进行的关键环节。中间文档的管理涉及到两个操作，对文件的操作和对文件附加属性的操作，使用组件技术，将这两个分离的操作封装在一起，提高了操作的一致性和安全性，并使得协同设计软件的开发更加便捷。     

产品协同设计过程的资源配置

现代产品的功能和结构日趋复杂,使其设计过程具有复杂的动态性,科学、合理地进行产品开发项目规划和资源配置是解决上述问题对重要手段.设计者作为一种特殊资源,其配置结果决定了产品开发的成败.为合理配置该资源,建立了资源的组织模型,借助多色集合理论对其进行形式化表达;提出资源静态配置步骤,并以资源的综合设计能力为指标,构建了资源静、动态配置的数学模型;最后进行实例应用,脸证了该算法的可行性.     

机床产品协同数字化设计与制造关键技术的研究

在机床产品设计过程中只有多领域专家的协作,才能快速响应当今变化多端的市场需求,实现异地协同数字化设计、制造、管理是制造业发展的方向.文章在对机床产品协同设计与制造需求分析的基础上,建立了面向多领域协同工作的体系结构,并研究了协同环境下实现机床产品数字化设计与制造所涉及的基于STEP和XML的统一数据模型建立、基于网络的数字化设计功能组件、以及协同环境支持工具等关键技术,最后,开发了一个面向机床行业的数字化设计和制造的原型系统,并以某数控车床主轴箱为例,验证了该系统的实用性.     

基于XML的协同感知实现方法

利用XML的平台、数据库、应用的无关性,及XML良好的元数据定义、查询和局部更新能力,建立了一种协同信息交换方法来实现协同设计中的产品数据交换和协同感知,极大地减小了同步协同设计时的网络传输量.     

并行工程中基于XML的分布式约束管理系统研究

约束在产品并行开发过程中起着十分重要的作用，约束管理系统的建立对于并行工程（Concurrent Engineering,CE)的应用具有非常重要的意义。本文介绍了并行工程中基于XML（eXtensible Markup Language)的分布式约束管理系统的设计与实现，该系统采用Browser/Server结构，使用XML作为约束信息的传递媒介，很好地解决了并行工程中非结构化约束信息表达的一致性问题。     

面向动态制造资源的工艺设计

网络化制造为研制为主的制造企业(主生产单位)提供了一个快速制造平台,面对自身制造能力的不足,通过网络快速整合扩散企业的制造资源,实现主生产单位生产批量的快速扩充。针对扩散企业制造资源不同模型的问题,定义了统一的工艺制造资源模型。主生产单位再根据动态制造资源以及较强的工艺规划能力进行二次工艺设计,缩短了工艺生产准备时间,保证了外加工任务的质量,能够满足主生产单位快速响应制造的需要,也为网络化CAPP提供了一种新的思路。     

XML相关技术在基于公理化设计的概念设计产品模型中的研究

提出用XML相关技术解决了基于公理化设计的概念设计产品模型的实现、产品开发过程中的约束及其应用框架问题。借助XML Schema给出了相应的产品模型和产品开发过程中的约束；应用XML技术实现了产品的域结构模板；研究并实现了产品模型的应用框架。最后将所述的应用框架应用到工业缝纫机概念设计工具中来指导概念设计过程。     

反求设计中公差模型的研究

本文分析了公差和误差在产品生命周期中的表现，论述了目前公差模型的发展现状及其常见的几种形式，从反求设计的特点出发，讨论了建立反求设计中公差模型需要考虑的因素，从而提出了一种公差模型的框架结构。     

模块化快速设计中的产品信息模型研究

针对面向产品快速设计的模块化技术特点,提出了建立模块化产品信息模型的思想.在模块化产品矩阵规划方法的基础上,将模块化产品模型分解为产品方案模型、模块模型和接口模型三种模型.文中阐述了三种模型的信息组成和数据结构,为建立产品快速设计软件系统提供了技术基础.     

支持自顶向下设计的产品装配模型研究

产品的设计过程是一种自顶向下的设计过程,而产品装配模型是实现Top-Down设计的关键.论文在基于装配语义的装配特征的基础上提出了支持top-down设计的产品装配模型,讨论了模型的结构和采用多细节层次模型法建立产品装配模型的实现方法,提出了采用基于装配和加工特征统一的建模方法建立包含装配语义关系的零件模型,并在Pro/E软件平台上,开发了原型设计系统.     

基于机械产品的设计模型研究

为了解决企业设计资源的共享与重用及系统对产品开发支持能力不足等问题,提出了产品设计数学模型及具有组合重构产品结构和扩展结构的机械产品设计模型.研究结果表明:数学模型建立了产品设计与产品特征的关联关系,为产品开发提供了理论依据;机械产品设计模型在产品开发中可保持装配件和零部件之间的物理关系、保持整个产品基类结构的物理关系,增强系统的设计扩展能力,可较好地解决系统对产品开发支持能力不足及设计实例模型重用和设计资源共享的问题.最后以某风机为例简要说明了机械产品设计模型的应用.     

面向CSCD的PLP模型研究

产品全生命周期过程管理(PLPM)和产品全生命周期信息管理(PLIM)是产品全生命周期管理(PLM)的主要研究内容.迄今为止的绝大多数研究都集中在PLIM层面上,而对PLPM本身的研究则仅仅停留在直观的说明上.在详细分析面向计算机支持协同设计(CSCD)的产品全生命周期过程(PLP)的基础上,借助于软件工程领域对软件生命周期过程的研究成果,利用高级Petri网作为描述工具,建立了面向CSCD的PLP模型,形式化地表达出面向CSCD的PLP中各种过程在信息意义上的并行性和协同性,为面向CSCD的PLP的仿真和评价提供了理论依据.     

混合动力机器人加工动力学模型及优化设计研究

针对加工用混合动力机器人结构,提出混合机器人动力学模型和优化设计方法。建立混合机器人的动力学模型,综合考虑了机器人工作空间/机器体积比、横向刚度和低阶模态3个性能指标,分析设计变量对性能指标的影响。在此基础上制定机器人内部并联机构的设计问题和综合设计策略,对机器人的结构进行优化。通过搭建多自由度混合机器人加工实验平台,结果表明所设计的混合机器人在较大的工作空间内具有良好的静态和动态特性,验证了所提模型的合理性。     

复杂机械优化设计中的层次建模与非层次建模

在分析复杂机械优化建模策略的过程中,提出利用简单机械优化设计中的层次建模方法,来简化复杂机械优化设计中形成的关系复杂的非层次模型,把非层次模型简化为层次模型,并运用层次模型相对成熟的求解方法进行求解。通过实例分析,给出了模型简化过程中各种需要注意的因素,为复杂机械系统优化建模提供了一种有效的分析方法。