【摘要】：裝配設(shè)計(jì)是計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)的一個(gè)重要組成部分,是保證產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量的前提和基礎(chǔ)。本文在產(chǎn)品全生命周期的廣義裝配質(zhì)量保證背景下,進(jìn)行了面向機(jī)械產(chǎn)品生長型設(shè)計(jì)的廣義裝配原理的研究,將以可裝配性影響因素、裝配質(zhì)量因素為核心的產(chǎn)品復(fù)雜度、產(chǎn)品精度以及制造、裝配成本等眾多設(shè)計(jì)因素并行集成于產(chǎn)品的生長型設(shè)計(jì)過程中,從而實(shí)現(xiàn)以裝配質(zhì)量保障為核心的產(chǎn)品生長型設(shè)計(jì)。 論文的主要內(nèi)容如下: 綜述了國內(nèi)外裝配設(shè)計(jì)技術(shù)以及生長型設(shè)計(jì)的研究狀況并確定本論文的研究目標(biāo)。詳細(xì)地分析了目前運(yùn)用于面向裝配的設(shè)計(jì)的方法和理論,闡述了該領(lǐng)域研究中存在的關(guān)鍵性問題和今后面向裝配的設(shè)計(jì)的研究趨勢。指出了在生長型設(shè)計(jì)中引入廣義裝配原理的重要性。 給出了以廣義裝配原理為約束的產(chǎn)品生長型設(shè)計(jì)理論框架。提出了由產(chǎn)品復(fù)雜度理論、功能公差理論以及虛實(shí)結(jié)合結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)技術(shù)為基本理論構(gòu)成的廣義裝配原理的定義及其特點(diǎn)。研究了生長型設(shè)計(jì)中裝配模型的表達(dá),從生長型設(shè)計(jì)的基本組成單元、產(chǎn)品裝配關(guān)系模型、零件模型以及公差模型等角度分層次建立了產(chǎn)品模型,為基于裝配的產(chǎn)品概念結(jié)構(gòu)生長、公差分配和基于虛實(shí)結(jié)合技術(shù)的產(chǎn)品重構(gòu)設(shè)計(jì)奠定了基礎(chǔ)。 研究了廣義裝配原理的理論構(gòu)成之一——復(fù)雜度理論。提出了基于復(fù)雜度理論的概念結(jié)構(gòu)生長策略。生長型設(shè)計(jì)過程可以看作為基于時(shí)間序列的設(shè)計(jì)狀態(tài)轉(zhuǎn)換過程,在產(chǎn)品從功能域到概念設(shè)計(jì)方案的生長過程中,根據(jù)功能要求采用不同的離散精度,會(huì)得到產(chǎn)品的不同進(jìn)化結(jié)果。為得到較為優(yōu)化的產(chǎn)品結(jié)構(gòu),本文提出了以功能需求以及復(fù)雜度理論為控制因素的設(shè)計(jì)過程推理策略。由于功能規(guī)定了產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)及其自動(dòng)生成的機(jī)制,因此,首先研究了功能分解重構(gòu)的策略以及基于功能的設(shè)計(jì)規(guī)范的生成方法:在此基礎(chǔ)上,研究了基于動(dòng)態(tài)復(fù)雜度產(chǎn)生產(chǎn)品傳動(dòng)鏈以及基于靜態(tài)復(fù)雜度實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品概念結(jié)構(gòu)優(yōu)化生長的設(shè)計(jì)策略;同時(shí)為在設(shè)計(jì)過程中便于對產(chǎn)品復(fù)雜度進(jìn)行比較,還提出了以信息熵量化產(chǎn)品復(fù)雜度的設(shè)計(jì)策略,并給出了其算法。
【圖文】：

第2章生長型設(shè)計(jì)中的廣義裝配原理(2)提取產(chǎn)品原型如圖2一6()a，此時(shí)的產(chǎn)品原型雖然僅僅是可以實(shí)現(xiàn)工件完全定位的一組表面副，但卻考慮了裝配功能需求與技術(shù)方案的集成，是產(chǎn)品創(chuàng)成最初階段產(chǎn)品模型的一個(gè)記錄，它繼承了工件的幾何、尺寸以及裝配信息;(3)創(chuàng)成產(chǎn)品概念結(jié)構(gòu)如圖2一6(b)~(g)，基于廣義裝配原理中的復(fù)雜度理論以及功能公差設(shè)計(jì)理論，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品原型到概念產(chǎn)品的進(jìn)化。①將傳動(dòng)鏈進(jìn)化算子作用產(chǎn)品原型，對其進(jìn)行逐層分解，產(chǎn)生最優(yōu)傳動(dòng)路線，由于傳動(dòng)鏈進(jìn)化算子的作用，使得這一過程中不僅考慮傳動(dòng)鏈的長度，還考慮了每一傳動(dòng)單元的制造與裝配復(fù)雜度;②將產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分解算子作用于傳動(dòng)路線中的傳動(dòng)功能零件

尺寸分為單一尺寸(如孔的直徑)和關(guān)聯(lián)尺寸(如兩個(gè)平面之間的線性尺寸和角度尺寸)。對于單一尺寸，在公差模型中定義為自身幾何關(guān)系要素之間的關(guān)系。如圖2一12所示的圓柱體的直徑尺寸及公差，定義為圓柱體幾何要素本身的關(guān)系，所以目標(biāo)表面和基準(zhǔn)表面都為圓柱面。對于圖2一13所示的塊，尺寸公差為對應(yīng)的六個(gè)表面之間的關(guān)系。系統(tǒng)定義了其中常見的尺寸關(guān)系類型:線性尺寸關(guān)系、角度尺寸關(guān)系、柱面半徑關(guān)系、柱面直徑關(guān)系、球面半徑關(guān)系和球面直徑關(guān)系等。叮一一.卜‘St}F…3}F二，}H}…J--L卜*st}Fa。。2}Fac。:}。卜·}圖2一13關(guān)聯(lián)尺寸公差示意圖(2)形位公差的表達(dá)廠卜ar·，，·，‘Sm}F一3卜。小卜I口尹尹.口滬滬卜!na一卜。小…2卜卜·{圖2一14形狀公差及位置公差示意圖如圖2一14，，形位公差分為形狀公差和位置公差，形狀公差多為單一要素，而位置公差為關(guān)聯(lián)要素。單一要素是指形狀特征上某一被測幾何要素與基準(zhǔn)無關(guān)
【學(xué)位授予單位】：山東大學(xué)
【學(xué)位級別】：博士
【學(xué)位授予年份】：2005
【分類號】：TH122

【引證文獻(xiàn)】

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1 楊金勇;黃克正;高常青;尚勇;;概念結(jié)構(gòu)設(shè)計(jì)過程中功能表面重構(gòu)技術(shù)研究[J];機(jī)械設(shè)計(jì)與研究;2006年06期

2 居樺;奚斌;雷自力;;基于三維零件特征提取的裝配過程質(zhì)量缺陷率預(yù)測[J];信陽師范學(xué)院學(xué)報(bào)(自然科學(xué)版);2011年03期

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2 王慧;制造過程產(chǎn)能柔性及其若干關(guān)鍵技術(shù)研究[D];武漢理工大學(xué);2007年

3 任懷偉;產(chǎn)品概念結(jié)構(gòu)與形位公差并行設(shè)計(jì)關(guān)鍵技術(shù)研究[D];山東大學(xué);2008年

4 李鐵萌;機(jī)械裝配結(jié)構(gòu)組織性分析及自組織設(shè)計(jì)理論研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

5 李鐵萌;機(jī)械裝配結(jié)構(gòu)組織性分析及自組織設(shè)計(jì)理論研究[D];北京郵電大學(xué);2011年

相關(guān)碩士學(xué)位論文 前1條

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本文編號：2605649