CAXA实体设计讲座——第4讲 基于CAXA实体设计二次开发的智能装配设计的研究

在零部件的装配过程中，如果待装配件能在装配过程中自动改变尺寸以适应相应装配基件的尺寸，如把一个轴套装到轴上，若轴套的内径和轴的直径不同(暂不考虑间隙、过渡和过盈配合情况)，轴套在装配时能根据轴的直径尺寸而自动改变其内径尺寸以满足装配，且轴套的外径或壁厚也同时发生相应变化，这样必能大大提高装配设计的效率。本文通过使用CAXA实体设计建立可重用的参数化智能图素，     

MRP JIT与装配工艺设计及装配CAPP（下）

4．装配工艺设计方案根据以上的要求分析，装配工艺技术文件包括装配系统图、装配明细表、装配工艺卡、装配工序卡组成如图2。图2装配工艺技术文件的构成1）装配系统图是用来表示系统内各独立部分互相之间的关系的图表，用系统图的方式来描述装配作业对象的作业顺序、组成及装配方法。装配作业的构件形状、尺寸等非常复杂，为了能表示它们的装配关系与装配顺序，以方框统一表示参与装配作业的构件，用联线来表示和构件之间的关系，并可用各种符号代码来说明各构件装配作业的方法。这样可以把复杂的装配设计用系统图的方法来描述。其基本图形…     

面向对象的飞机装配协调实例表示方法

基于实例推理的装配协调方案设计有利于提高飞机装配协调方案的设计效率和准确性,而装配协调实例的表示和存储是基于实例的装配协调方案设计的基础.因此,提出了飞机装配协调实例的面向对象表示方法.构建了飞机的装配协调实例知识模型,依据飞机零部件装配层次关系对装配协调实例进行组织,采用面向对象的方法描述飞机装配协调实例的组织结构;采用国产OpenBASE数据库,创建实例库并设计了实例在数据库中的存储结构.     

面向设计的集成产品装配模型

首先介绍了装配模型的研究现状 ,分析了装配模型的几种表示方式及其优点、缺点 ,然后提出了一种面向设计的基于广义键和层次结构模型的集成产品装配模型。这一装配模型能够描述产品的层次信息 ,描述零部件之间的位置关系信息、连接关系信息、运动关系信息、传动关系信息和配合关系信息 ,还能够描述零部件的设计参数及其约束关系、分析特征等非工程语义信息。基于产品几何模型和装配模型的设计系统 ,能够支持产品自上而下、逐步求精的设计过程和并行产品设计过程。     

互换装配法解算装配体尺寸链研究

优质的机器之所以能够正常运转并保证后期零件的加工精度,不仅取决于前期零部件的加工制造精度,还与各零部件在组装时是否处于正确的装配位置有重要关系。达到这一装配位置的常用方法就是采用互换装配法解算装配尺寸链。在互换装配法中,按照适用场合不同,又分为完全互换装配法和大数互换装配法等2种解算方法。通过实例描述了2种算法的解算过程,得出了各零部件实际安装尺寸及上下偏差;同时,按照换算后的尺寸及偏差安装零部件即可达到装配使用要求。通过对比分析,得出了2种算法的特点及适用场合,为选择何种算法更经济实用或能否满足实际加工要求提供了理论依据。     

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。     

基于最大均值差异测度的装配体相似性研究

基于距离的装配体相似性度量方法由于忽略了对距离分布的分析，在其案例初筛过程中，采用该方法时易导致丢失部分相似的案例。针对这一问题，提出了一种基于最大均值差异(MMD)的装配体相似性度量方法。首先，利用装配体中零部件数量及零部件类型数量、连接数量及连接类型数量，共4个参数，将装配体模型化为一维数据集合；然后，使用最大均值差异(MMD)算法，将表示装配体模型的一维数组映射到再生核希尔伯特空间(RKHS),在该空间内计算出装配体间的距离，并利用离散系数对距离进行了统计学分析；最后，通过基于实例的实验和基于装配体参数生成规则的仿真比较实验对其进行了验证。实验及研究结果表明：在准确度上，MMD算法与欧氏距离(ED)和加权距离(WD)算法一致；在鲁棒性上，无论进行相似性分析的两装配体零部件数量是否一致，该方法的距离分布在零部件数量超过6个后即可达到基本稳定，最高离散系数约为WD算法的23%,距离分布的鲁棒性有了较大程度的增强。     

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。     

全自动装配体参数化设计系统研究

当前的装配体参数化设计均实现了零部件模板建库和虚拟装配,未发现有详细介绍开发全自动3D装配体参数化设计原型系统的理论和案例。针对该问题,提出了全自动3D装配体参数化设计原型系统的总体结构,分别对参数化零部件库、装配体与零部件数据关联、装配体动态链接库接口程序等关键技术开展了理论研究,给出了所开发的模具原型系统实例。该原型系统能在任意装配模式下实现全自动参数化生成零件和装配体,提升了系统柔性,可实现复杂装配体产品的系列化设计,大大缩短产品研发周期。     

基于数字化装配的机身目标点不确定度分析

大尺寸零部件装配常以数字化测量为辅助手段,从而实现大尺寸测量装配的姿态最优化。常规装配中会出现众多不确定度因素,文中从实际装配参数技术要求出发,采用极限误差合成来表示多种不同性质的多项系统误差与随机误差的综合,应用极限误差理论获得激光雷达测量目标点的空间不确定度极限值。根据极限值的大小确定空间坐标在数字化测量装配中的空间位置区域。将技术参数要求转换到激光雷达目标点测量不确定度范围内,微调装配体调整机构确定装配体在全局坐标系下的准确位置,以满足实际装配参数要求。     

概念设计阶段车身装配尺寸链自动建立

尺寸链搜寻与生成是尺寸链方程建立的前提,首先介绍相关的研究现状,简要介绍了利用定性信息约减装配顺序以及利用案例推理技术荻取以往设计的相关经验的规则,主要描述通过接头矩阵在概念设计阶段建立车身装配的尺寸链,为下一步的装配偏差分析计算。该方法在车身底板装配体进行应用验证性说明。     

基于SolidWorks的电梯产品装配设计

介绍了SofidWorks软件装配体的建模方法,并通过实例阐述了应用SolidWorks软件进行机械零部件虚拟装配体设计的基本过程,为学习和应用SofidWorks软件设计机械零部件提供了技术思路.     

支持Top-down设计的冲裁模装配图设计

研究了实现支持Top-down设计的冲裁模设计关键,面积模具整体功能的装配设计;解决了装配设计中的几个关键问题：装配模型中基类零件的定义、装配图中零部件几何约束尺寸链、装配图中零部件位置确定。     

选配优化在复杂装配中的应用研究

对于结构复杂,装配尺寸精度要求高的产品装配时,为了得到最优的装配组合,考虑封闭环对装配尺寸的影响程度,给出了三种有利于复杂装配优化选配的方法,并行法、主次法和底层优先法.对复杂装配体的选配问题也进行了描述,分析了装配体的装配类型.     

公差仿真在冰箱产品开发中的应用研究

以冰箱门体间隙和断差为分析指标，参照实际生产流程，对箱体组件、铰链及门体组件进行装配约束，建立合理的公差仿真模型并分析计算。从仿真结果中分析各测量尺寸的合格率，确定高敏感度及贡献度的尺寸公差，并结合各零部件的制程工艺能力优化合格率，保证门体间隙断差值满足设计要求。     

基于Inventor的装配参数化系统的开发方法

分析了装配体的装配关系、零部件间的数据关联关系以及零部件参数化的关键技术,再利用参数数据表及Visual C++程序控制两种方法,建立零件内部、零件间及装配体之间的数据传递与驱动关系,从而实现参数化零件库的建立及装配体模型的装配适应性重构,最后利用Visual C++工具对Inventor软件进行二次开发,设计出具有良好人机交互功能的零件库及整机装配平台,从而达到产品装配参数化设计的目的。     

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。     

掘进机八千多个零部件的设计和装配

2005年1月，煤炭科学研究总院太原分院研制的EBJ-120TP型掘进机荣获国家科技进步二等奖。这台掘进机一共有8200多个零部件，所有的零部件都是利用CAXA实体设计来完成的，并且利用CAXA实体设计完成了所有零部件的装配。     

面向并行工程的三维装配公差链分析

提出用装配基准变动方程组来建立装配公差链模型,通过求解此方程组获得三维装配公差链的分析结果：提出装配基准图定量描述装配体零部件之间的配合及位置关系,并且基于此图自动生成装配公差链;应用蒙特卡罗仿真方法给出了计算实例。     

敏捷制造环境下装配产品变形设计方法

为了获得满足顾客个性化需求的装配产品设计方案 ,提出了通过修改现有成熟零件的设计的变形设计方法。建立了描述装配产品构成零件之间配合关系的模型并识别出反映装配产品构成零部件之间尺寸关联关系的约束组。每个约束组的变形设计过程被归结为一个混合整数线性规划 (MILP)问题 ,而所有约束组的MILP问题的组合求解过程则反映了装配产品的变形设计优化过程。开发了软件原型系统并进行了仿真 ,仿真结果表明该方法能够在合理的时间内获得新的、可行的装配产品设计方案 ,可以作为装配产品设计方案的生成器 ,以缓解顾客个性化需求对产品设计带来的压力