本文關(guān)鍵詞：基于公稱模型的真實(shí)裝配位置表示方法的研究

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【摘要】：裝配是產(chǎn)品制造過(guò)程中的關(guān)鍵工序,隨著產(chǎn)品單件、小批量化生產(chǎn)模式的發(fā)展和產(chǎn)品復(fù)雜化程度的不斷提高,裝配工序占產(chǎn)品生產(chǎn)制造總成本和總工時(shí)的比重約來(lái)越大,提升裝配技術(shù)水平已成為關(guān)乎整個(gè)制造業(yè)發(fā)展的關(guān)鍵。為了打破傳統(tǒng)制造業(yè)“設(shè)計(jì)—生產(chǎn)—驗(yàn)證—改進(jìn)—生產(chǎn)—再驗(yàn)證”這一模式,促進(jìn)機(jī)械制造業(yè)的發(fā)展,虛擬裝配技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。在虛擬裝配技術(shù)中,通過(guò)在計(jì)算機(jī)上模擬機(jī)器的裝配結(jié)果,便可以達(dá)到在產(chǎn)品的設(shè)計(jì)階段就可以預(yù)測(cè)零件的制造誤差和產(chǎn)品的裝配質(zhì)量的目的。由于存在制造誤差,零件的幾何偏離理想狀態(tài)的誤差變動(dòng)十分復(fù)雜,基于實(shí)體造型技術(shù)對(duì)真實(shí)零件的模擬是一件十分困難的工作。如何快速地模擬裝配結(jié)果并使得裝配結(jié)果可視化便成為一種十分有用的技術(shù)。為此,本文提出基于理想三維幾何模型的產(chǎn)品裝配結(jié)果的模擬方法。其主要思想是通過(guò)模擬零件由于制造誤差而產(chǎn)生的幾何變動(dòng),根據(jù)變動(dòng)幾何計(jì)算零件的實(shí)際裝配位置,在實(shí)際裝配位置上放置理想的三維幾何模型,從而顯示零件的裝配結(jié)果。讓設(shè)計(jì)師在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段就能夠較為直觀的觀察到產(chǎn)品在進(jìn)行實(shí)物裝配時(shí)可能出現(xiàn)的最壞裝配情況,從而指導(dǎo)設(shè)計(jì)師進(jìn)行零件的精度設(shè)計(jì)和改進(jìn),以實(shí)現(xiàn)降低產(chǎn)品研發(fā)成本、縮短產(chǎn)品研發(fā)周期的目的。本文的研究主要包括以下內(nèi)容:1)利用理想裝配模型獲得各裝配零件位置以及相互間的裝配關(guān)系,再選用基于控制點(diǎn)變動(dòng)表示的公差數(shù)學(xué)模型和蒙特卡洛模擬方法,分析計(jì)算各種可能的實(shí)際裝配情況下實(shí)際裝配零件偏離理想位置的程度,繼而獲得各實(shí)際裝配零件在CAD坐標(biāo)系中的變動(dòng)參數(shù)。2)研究基于理想模型的實(shí)際零件裝配方法,根據(jù)零件裝配基準(zhǔn)的幾何變動(dòng)參數(shù)調(diào)整理想模型在裝配體中的位姿,從而實(shí)現(xiàn)利用理想公稱模型模擬真實(shí)機(jī)器裝配的目的。3)研究裝配質(zhì)量的判斷方法和最不利裝配基準(zhǔn)幾何參數(shù)的確定方法。提出裝配體的裝配變動(dòng)重復(fù)率KC概念和利用裝配體的裝配變動(dòng)重復(fù)率KC判斷裝配質(zhì)量的方法,提出計(jì)算KC值的坐標(biāo)軸對(duì)齊包圍盒(Axis-aligned bounding box,AABB包圍盒)和方向包圍盒(Oriented bounding box,OBB包圍盒)計(jì)算法。4)以VC++6.0為工具對(duì)SolidWorks2010進(jìn)行二次開(kāi)發(fā),在SolidWorks2010中實(shí)現(xiàn)利用理想三維公稱模型模擬真實(shí)機(jī)器裝配并在各種可能的實(shí)際裝配情況中找出的最不利裝配情況。通過(guò)對(duì)典型實(shí)例的分析,驗(yàn)證了基于公稱模型的真實(shí)裝配位置表示方法的可行性,驗(yàn)證了本文提出的裝配質(zhì)量判斷方法的合理性。
【關(guān)鍵詞】：真實(shí)零件模擬 裝配位姿計(jì)算 公稱模型裝配 裝配質(zhì)量評(píng)價(jià)
【學(xué)位授予單位】：杭州電子科技大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號(hào)】：TG95
【目錄】：

• 摘要5-6
• ABSTRACT6-10
• 第一章 緒論10-16
• 1.1 論文的研究背景10
• 1.2 裝配技術(shù)的發(fā)展10-12
• 1.2.1 傳統(tǒng)裝配技術(shù)的缺點(diǎn)10-11
• 1.2.2 裝配技術(shù)的發(fā)展11-12
• 1.3 虛擬裝配技術(shù)12-13
• 1.3.1 虛擬裝配的提出12
• 1.3.2 國(guó)內(nèi)外虛擬裝配研究現(xiàn)狀12-13
• 1.4 本課題的提出及內(nèi)容13-14
• 1.4.1 虛擬裝配技術(shù)存在的問(wèn)題13
• 1.4.2 本文研究?jī)?nèi)容13-14
• 1.5 論文結(jié)構(gòu)14-16
• 第二章 零件幾何公差信息的建模與分析16-25
• 2.1 引言16
• 2.2 公差標(biāo)準(zhǔn)體系簡(jiǎn)介16-17
• 2.3 公差的信息建模與表示17-21
• 2.3.1 傳統(tǒng)的公差建模技術(shù)17-19
• 2.3.2 基于幾何要素控制點(diǎn)變動(dòng)的模型介紹19-21
• 2.4 零件幾何公差的分析方法21-24
• 2.4.1 極值公差法22
• 2.4.2 統(tǒng)計(jì)公差法22
• 2.4.3 蒙特卡洛模擬法22-24
• 2.5 本章小結(jié)24-25
• 第三章 真實(shí)機(jī)器裝配的模擬方法25-35
• 3.1 引言25
• 3.2 裝配體中零件變動(dòng)數(shù)據(jù)的計(jì)算25-27
• 3.2.1 零件幾何要素的位置模擬25-26
• 3.2.2 裝配零件變動(dòng)數(shù)據(jù)的計(jì)算流程26-27
• 3.3 裝配零件位姿的變動(dòng)27-34
• 3.3.1 零件位姿的描述27-28
• 3.3.2 零件變換矩陣的描述28-30
• 3.3.3 單一裝配零件的裝配體的裝配模擬30-32
• 3.3.4 復(fù)雜裝配體中的裝配模擬32-34
• 3.4 本章小結(jié)34-35
• 第四章 裝配質(zhì)量的判斷方法35-46
• 4.1 引言35
• 4.2 裝配質(zhì)量的判定思路35-38
• 4.2.1 單個(gè)裝配零件的裝配質(zhì)量判斷35-37
• 4.2.2 裝配體裝配質(zhì)量的判斷37-38
• 4.3 裝配質(zhì)量的判斷方法38-42
• 4.3.1 坐標(biāo)軸對(duì)齊包圍盒（AABB包圍盒）計(jì)算方法38-40
• 4.3.2 方向包圍盒（OBB包圍盒）計(jì)算法40-42
• 4.4 實(shí)例說(shuō)明42-45
• 4.5 本章小結(jié)45-46
• 第五章 基于SolidWorks的真實(shí)機(jī)器裝配模擬原型軟件46-64
• 5.1 SolidWorks二次開(kāi)發(fā)平臺(tái)簡(jiǎn)介46-48
• 5.2 基于SolidWorks的真實(shí)機(jī)器裝配模擬方法48-49
• 5.2.1 零件變動(dòng)數(shù)據(jù)的獲取48
• 5.2.2 零件位姿的調(diào)整48-49
• 5.3 基于SolidWorks的中裝配質(zhì)量的判斷49-50
• 5.4 原型軟件裝配模擬流程50-53
• 5.4.1 原型軟件的程序模塊50-51
• 5.4.2 原型軟件的開(kāi)發(fā)流程51
• 5.4.3 原型軟件的程序流程51-53
• 5.5 應(yīng)用實(shí)例分析53-63
• 5.5.1 典型裝配模型的介紹53-54
• 5.5.2 真實(shí)機(jī)器裝配模擬軟件的使用介紹54-55
• 5.5.3 真實(shí)機(jī)器裝配模擬結(jié)果的分析55-60
• 5.5.4 真實(shí)機(jī)器裝配模擬軟件的相關(guān)應(yīng)用60-63
• 5.6 本章小結(jié)63-64
• 第六章 總結(jié)和展望64-66
• 6.1 總結(jié)64
• 6.2 展望64-66
• 致謝66-67
• 參考文獻(xiàn)67-69

【相似文獻(xiàn)】

中國(guó)期刊全文數(shù)據(jù)庫(kù) 前10條

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本文編號(hào)：1073221