基于特征信息傳遞的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)及其工藝幾何分析方法研究.pdf

1、隨著市場競爭的加劇，為了縮短產(chǎn)品開發(fā)周期和降低制造成本，在產(chǎn)品的開發(fā)過程中，工業(yè)界普遍采用了基于產(chǎn)品族的零件設(shè)計(jì)和變異式工藝規(guī)劃策略?，F(xiàn)在這種策略存在的重要問題就是設(shè)計(jì)工具智能化較低、設(shè)計(jì)重用困難、現(xiàn)有工藝資源的加工能力判定方法不便操作和零件設(shè)計(jì)信息向工藝規(guī)劃等下游階段傳遞不暢等?；谶@種情況，本文在研究和分析相關(guān)領(lǐng)域國內(nèi)外現(xiàn)狀的基礎(chǔ)上，結(jié)合零件設(shè)計(jì)與工藝規(guī)劃過程的特性，提出了基于特征信息傳遞的零件結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)和工藝幾何分析理論。

2、提出一種根據(jù)功能要求和功能固有關(guān)系自動(dòng)生成記有設(shè)計(jì)依據(jù)的零件特征結(jié)構(gòu)模型的方法。該方法首先根據(jù)已給的功能固有關(guān)系，通過引入若干中間功能，生成完備的功能依賴圖，在功能依賴圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)功能與局部特征結(jié)構(gòu)的映射關(guān)系，合成用特征依賴圖表示的零件整體特征結(jié)構(gòu)，形成參數(shù)化零件設(shè)計(jì)空間。提出基于CSG 方程求解的幾何模型等價(jià)關(guān)系確定方法。基于參數(shù)化半空間概念給出參數(shù)化CSG 模型的一般形式，通過分析不同CSG 模型中參數(shù)化半空間之間的關(guān)系，提出C

3、SG 模型等價(jià)的模型參數(shù)不等式約束關(guān)系，并由此定義等價(jià)參數(shù)域，借助于線性代數(shù)領(lǐng)域中新提出的Γ -算法，求解這些不等式，最終得到等價(jià)參數(shù)域的顯式表示，進(jìn)而推導(dǎo)出等價(jià)參數(shù)域上不同模型參數(shù)之間的映射關(guān)系。 提出多工位共用安裝的夾具布局設(shè)計(jì)方法。針對加工過程中的多個(gè)工位共用安裝的情況，通過調(diào)整定位點(diǎn)的布局，采用特征值優(yōu)化方法優(yōu)化由定位點(diǎn)傳遞至被加工特征關(guān)鍵點(diǎn)處的定位誤差，并通過對不同工件增加精度權(quán)因子解決了多工位問題。該方法中計(jì)算可行依

4、賴夾緊區(qū)域的內(nèi)容可以有效的處理工件中夾緊面為凹面的問題，對加工過程中的夾具設(shè)計(jì)問題有很強(qiáng)的現(xiàn)實(shí)意義。 提出一種基于特征的工件可加工性幾何分析方法。通過比較用加工特征表示的串化工件模型和現(xiàn)有的串化加工工藝流程的加工兼容性，來判斷現(xiàn)有工藝流程對新引入工件的加工能力。該方法實(shí)際上是通過判斷兩者對應(yīng)子項(xiàng)（加工操作與工件模型）的加工特征是否匹配、裝夾約束和裝夾性能是否能夠得到滿足來實(shí)現(xiàn)工件基于特征的可加工性判定。為驗(yàn)證本文所提出的理論和方