本文關鍵詞：船用柴油機三維裝配工藝設計關鍵技術(shù)研究

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【摘要】：船用柴油機作為復雜裝配體的代表,裝配工藝十分復雜,諸多關鍵工藝技術(shù)一直沿用傳統(tǒng)的二維裝配工藝規(guī)劃方法,在當代制造業(yè)日益智能化、信息化、自動化的背景下,船用柴油機三維裝配工藝設計的關鍵技術(shù)研究具有重要的意義。針對目前船用柴油機實際裝配存在的裝配工序紊亂,大量零部件需要人工試配的現(xiàn)狀,本文以柴油機三維裝配序列規(guī)劃技術(shù)、智能擇優(yōu)匹配技術(shù)為主體進行關鍵技術(shù)的研究,并以三維裝配可視化技術(shù)做支撐,構(gòu)建船用柴油機三維裝配工藝設計體系。具體研究內(nèi)容如下所示:(1)對船用柴油機三維模型裝配信息數(shù)據(jù)集進行封裝,梳理裝配工藝技術(shù)中需要運用的裝配信息,根據(jù)三維裝配信息對船用柴油機裝配體進行層次劃分,讀取每個層次裝配模型的屬性信息、裝配方向、工具信息、裝配干涉信息等,為后續(xù)裝配序列規(guī)劃技術(shù)研究奠定信息基礎。(2)針對復雜裝配體裝配序列紊亂的問題,研究了船用柴油機裝配序列規(guī)劃技術(shù),充分考慮車間實際裝配影響因素,從吊裝重量、裝配定向、工具更換以及實際裝配干涉因素等方面考慮裝配序列規(guī)劃的合理性。并對傳統(tǒng)遺傳算法做出改進,更加快捷地生成裝配序列,使得序列可行性更佳。(3)研究了船用柴油機大量重復匹配件的智能匹配問題,本文根據(jù)車間需求實際調(diào)研結(jié)果,制定匹配規(guī)則,從裝配精度和穩(wěn)定性的角度建立智能擇優(yōu)匹配系統(tǒng),解決了由于車間加工精度偏差、加工誤差等因素造成的裝配質(zhì)量不高的影響,避免大量的裝配工作靠人工試配而過多消耗裝配資源和時間。使裝配零部件的匹配精度得到優(yōu)化。實現(xiàn)船用柴油機零部件的智能匹配,輸出更加優(yōu)化、合理的匹配序列,提高了船用柴油機匹配的效率與質(zhì)量。(4)基于上述理論研究,利用MATLAB GUI編程模塊,開發(fā)了裝配工藝關鍵技術(shù)軟件系統(tǒng),促進了計算機輔助裝配工藝技術(shù)的實現(xiàn)。并且研究了三維裝配可視化技術(shù),建立裝配技術(shù)三維顯示平臺,克服二維工藝系統(tǒng)信息表達不明確等弱點。通過PDM軟件,使裝配工序關聯(lián)到每個裝配零件模型及裝配資源,使裝配工藝技術(shù)更加直觀的輸出,方便工藝技術(shù)人員操作、管理及工藝技術(shù)信息的反饋。提高裝配工藝規(guī)劃技術(shù)的智能化與可視化。
【關鍵詞】：船用柴油機 裝配序列規(guī)劃 智能匹配 裝配可視化
【學位授予單位】：江蘇科技大學
【學位級別】：碩士
【學位授予年份】：2016
【分類號】：U664.121
【目錄】：

• 摘要5-6
• Abstract6-14
• 第1章 緒論14-22
• 1.1 課題的研究背景14-15
• 1.2 國內(nèi)外研究現(xiàn)狀與發(fā)展趨勢15-18
• 1.2.1 裝配序列規(guī)劃技術(shù)研究現(xiàn)狀15-16
• 1.2.2 智能匹配技術(shù)研究現(xiàn)狀16-17
• 1.2.3 裝配工藝可視化技術(shù)研究現(xiàn)狀17-18
• 1.3 課題研究的理論意義和實用價值18-19
• 1.3.1 課題研究的理論意義18
• 1.3.2 課題研究的實用價值18-19
• 1.4 本課題研究的內(nèi)容及章節(jié)安排19-22
• 1.4.1 主要研究內(nèi)容19-20
• 1.4.2 論文章節(jié)安排20-22
• 第2章 船用柴油機三維裝配工藝內(nèi)容及總體方案設計22-34
• 2.1 引言22
• 2.2 船用柴油機裝配工藝技術(shù)需求分析22-23
• 2.3 船用柴油機三維裝配模型信息結(jié)構(gòu)23-25
• 2.3.1 裝配產(chǎn)品信息的定義23-24
• 2.3.2 裝配信息處理流程24-25
• 2.3.3 裝配工藝信息內(nèi)容的封裝25
• 2.4 船用柴油機三維裝配工藝技術(shù)方案25-28
• 2.4.1 裝配工藝關鍵技術(shù)功能分析25-26
• 2.4.2 裝配工藝技術(shù)結(jié)構(gòu)設計26-27
• 2.4.3 船用柴油機裝配工藝技術(shù)總體方案流程27-28
• 2.5 技術(shù)功能開發(fā)流程及其理論基礎28-31
• 2.5.1 軟件功能開發(fā)流程28-29
• 2.5.2 遺傳算法簡介29-30
• 2.5.3 改進遺傳算法原理與方法30-31
• 2.6 本章小結(jié)31-34
• 第3章 船用柴油機裝配序列規(guī)劃技術(shù)研究34-48
• 3.1 引言34
• 3.2 數(shù)字化裝配序列規(guī)劃34-35
• 3.2.1 裝配序列規(guī)劃的含義34
• 3.2.2 裝配序列規(guī)劃的評價方法34-35
• 3.2.3 裝配序列規(guī)劃的技術(shù)流程35
• 3.3 裝配信息模型層次規(guī)劃35-38
• 3.3.1 裝配信息提取36
• 3.3.2 超零件的定義36-37
• 3.3.3 零部件層次規(guī)劃37-38
• 3.4 裝配序列規(guī)劃改進算法38-42
• 3.4.1 目標函數(shù)的制定38-41
• 3.4.2 裝配序列規(guī)劃編程優(yōu)化設計41-42
• 3.5 裝配序列規(guī)劃實驗驗證42-47
• 3.5.1 三維裝配模型預處理43
• 3.5.2 零部件信息提取43-46
• 3.5.3 氣缸蓋裝配序列規(guī)劃46-47
• 3.6 本章小結(jié)47-48
• 第4章 船用柴油機的智能匹配技術(shù)研究48-58
• 4.1 引言48
• 4.2 智能匹配問題的概述48-51
• 4.2.1 船用柴油機零部件匹配需求概況48-51
• 4.2.2 智能匹配問題的描述51
• 4.3 匹配規(guī)則的制定51-53
• 4.3.1 傳統(tǒng)匹配方法51-52
• 4.3.2 基于算法的選配規(guī)則的制定52-53
• 4.4 基于遺傳算法的智能匹配系統(tǒng)的建立53-55
• 4.4.1 匹配信息管理53-54
• 4.4.2 遺傳算法目標函數(shù)規(guī)劃54-55
• 4.4.3 匹配功能編程優(yōu)化設計55
• 4.5 智能匹配的實驗驗證55-57
• 4.5.1 匹配信息提取55-56
• 4.5.2 活塞與缸套的智能匹配56-57
• 4.6 本章小結(jié)57-58
• 第5章 三維裝配工藝設計技術(shù)的實現(xiàn)及驗證58-74
• 5.1 引言58
• 5.2 裝配工藝關鍵技術(shù)集成應用系統(tǒng)設計58-61
• 5.2.1 三維裝配工藝規(guī)劃工具58-60
• 5.2.2 三維裝配工藝技術(shù)集成系統(tǒng)60-61
• 5.3 裝配序列規(guī)劃功能開發(fā)61-63
• 5.3.1 裝配信息讀取61-62
• 5.3.2 程序參數(shù)設置62
• 5.3.3 優(yōu)化序列生成62-63
• 5.4 智能匹配規(guī)劃功能開發(fā)63-66
• 5.4.1 匹配件數(shù)據(jù)管理64
• 5.4.2 匹配件機型選擇64
• 5.4.3 匹配件信息錄入64-65
• 5.4.4 匹配參數(shù)設置65
• 5.4.5 匹配結(jié)果輸出65-66
• 5.5 三維裝配工藝可視化驗證66-73
• 5.5.1 構(gòu)建裝配工藝流程66
• 5.5.2 裝配工藝結(jié)構(gòu)樹建立66-68
• 5.5.3 三維裝配工藝可視化輸出68-73
• 5.6 本章小結(jié)73-74
• 總結(jié)與展望74-76
• 課題總結(jié)74
• 后續(xù)工作展望74-76
• 參考文獻76-78
• 攻讀碩士學位期間所發(fā)表論文及參與的項目78-80
• 致謝80

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