大裝配體智能CAD系統(tǒng)的開發(fā)及模型輕量化技術(shù)研究.pdf

1、大裝配體在整個(gè)國民經(jīng)濟(jì)中都有著廣泛的應(yīng)用，如飛機(jī)、船舶、生產(chǎn)線裝備、大型模具等都是大裝配體的范疇。隨著CAD／CAM技術(shù)的發(fā)展，整個(gè)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)、虛擬制造和數(shù)字化樣機(jī)都可在計(jì)算機(jī)中完成。因此，在現(xiàn)代設(shè)計(jì)中，大數(shù)據(jù)容量的復(fù)雜裝配體(即大裝配體)的設(shè)計(jì)已成為產(chǎn)品設(shè)計(jì)過程中的必需元素。大裝配體的設(shè)計(jì)方式和效率直接影響到產(chǎn)品投放市場(chǎng)的速度及企業(yè)效益。
　　 大裝配體具有零部件數(shù)量多、結(jié)構(gòu)關(guān)系復(fù)雜、數(shù)據(jù)容量大的特點(diǎn)，目前企業(yè)對(duì)大裝配的設(shè)計(jì)還

2、停留在純手工設(shè)計(jì)的階段，其主要表現(xiàn)在：(1)在大裝配體設(shè)計(jì)過程中，模型的參數(shù)化程度不高，導(dǎo)致設(shè)計(jì)者需要花大量的時(shí)間來重復(fù)建模，延長(zhǎng)了設(shè)計(jì)周期；(2)智能化程度不夠，設(shè)計(jì)者在設(shè)計(jì)大裝配體時(shí)，需要手動(dòng)去繪制與裝配三維模型。同時(shí)，還需要手動(dòng)繪制工程圖以及填寫B(tài)OM表。這種純手工作業(yè)方式不僅效率低，而且容易出錯(cuò)；(3)設(shè)計(jì)大裝配體時(shí)，由于模型數(shù)量大，使得大裝配模型的數(shù)據(jù)容量龐大，在計(jì)算機(jī)中處理時(shí)極為不便，也使得協(xié)同設(shè)計(jì)以及產(chǎn)品動(dòng)態(tài)仿真無法順利進(jìn)

3、行。此外，在協(xié)同設(shè)計(jì)過程中，為了技術(shù)保密，企業(yè)需要對(duì)其關(guān)鍵技術(shù)進(jìn)行隱藏，所共享的CAD模型也需要經(jīng)過一定的簡(jiǎn)化處理。
　　 為了解決大裝配體設(shè)計(jì)過程中的一系列問題、提高設(shè)計(jì)的效率與質(zhì)量，本文對(duì)大裝配體的特點(diǎn)及其設(shè)計(jì)技術(shù)做了深入的分析，研究了參數(shù)化、模塊化設(shè)計(jì)技術(shù)，根據(jù)大裝配體的功能單元進(jìn)行模塊化劃分，實(shí)現(xiàn)參數(shù)化設(shè)計(jì)，建立大裝配體的標(biāo)準(zhǔn)模型庫。在此基礎(chǔ)上，以遞歸算法為理論基礎(chǔ)，實(shí)現(xiàn)了裝配模型的自動(dòng)更新、基于模型感知的智能裝配以及工

4、程圖與BOM表的自動(dòng)生成，開發(fā)了大裝配體智能CAD系統(tǒng)。
　　 同時(shí)，進(jìn)一步分析了模型輕量化技術(shù)的理論基礎(chǔ)以及現(xiàn)有的模型簡(jiǎn)化算法，將大裝配體的輕量化分為細(xì)微零部件的抑制和替換、表面特征的處理、模型裝配間隙的縫合、裝配體輕量級(jí)模型的抽殼等步驟，實(shí)現(xiàn)了大裝配模型的輕量化。并將模型的輕量化技術(shù)集成到智能cAD系統(tǒng)中，用輕量化模型替代原裝配模型參與裝配，大大降低了大裝配體CAD模型的數(shù)據(jù)容量，使實(shí)時(shí)仿真成為可能。
　　 目前，該