【摘要】： 面對(duì)發(fā)動(dòng)機(jī)氣門生產(chǎn)流程日益復(fù)雜化、用戶需求多樣化,市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)不斷加劇,傳統(tǒng)的設(shè)計(jì)已經(jīng)很難適應(yīng)這些變化,尤其體現(xiàn)在生產(chǎn)線可視化交互和實(shí)時(shí)監(jiān)控的先進(jìn)性和創(chuàng)造性需求方面,這也是用戶在方案設(shè)計(jì)階段最為關(guān)注的。采用虛擬制造技術(shù)可以解決這些問題,并為制造系統(tǒng)規(guī)劃設(shè)計(jì)提供了新的思路和手段。它是多個(gè)學(xué)科領(lǐng)域知識(shí)的綜合集成與應(yīng)用,計(jì)算機(jī)仿真、建模和優(yōu)化技術(shù)是虛擬制造的核心關(guān)鍵技術(shù)。對(duì)設(shè)計(jì)、制造等生產(chǎn)過程進(jìn)行統(tǒng)一建模,在產(chǎn)品設(shè)計(jì)階段或產(chǎn)品制造之前,就能真實(shí)地模擬出產(chǎn)品的未來制造全過程及其對(duì)產(chǎn)品設(shè)計(jì)的影響,預(yù)測(cè)產(chǎn)品的性能、成本及可制造性,及早地發(fā)現(xiàn)和解決潛在問題,從而更有效、更經(jīng)濟(jì)、更靈活地組織生產(chǎn),達(dá)到縮短產(chǎn)品開發(fā)周期、降低成本、提高生產(chǎn)效率的目的。 本文主要研究虛擬制造技術(shù)在發(fā)動(dòng)機(jī)氣門生產(chǎn)線中的實(shí)現(xiàn)。首先,分析了虛擬制造技術(shù)的關(guān)鍵技術(shù)和研究現(xiàn)狀;接著,分析發(fā)動(dòng)機(jī)氣門成形加工的狀況及關(guān)鍵流程,并指出設(shè)計(jì)中存在的不足,提出了虛擬生產(chǎn)線的設(shè)計(jì)框架;再接著,在設(shè)計(jì)框架的指導(dǎo)下,在Multigen Creator中建立生產(chǎn)設(shè)備的3D模型外觀,并應(yīng)用面向?qū)ο蠹夹g(shù),通過對(duì)虛擬設(shè)備行為抽象,分析歸納各類生產(chǎn)設(shè)備的共同和獨(dú)特的屬性與行為,建立了相應(yīng)的設(shè)備模型庫(kù),為制造單元的設(shè)備布局設(shè)計(jì)以及快速重組設(shè)計(jì)提供了有效的建模和分析工具。然后,在研究Vega相關(guān)的虛擬現(xiàn)實(shí)技術(shù)的基礎(chǔ)上,利用設(shè)備模型庫(kù)和Visual C++的MFC類庫(kù)開發(fā)虛擬工廠系統(tǒng),實(shí)現(xiàn)了快速布局和生產(chǎn)流程仿真功能。最后,論文設(shè)計(jì)了簡(jiǎn)單的調(diào)度對(duì)象和基本的調(diào)度方案,讓系統(tǒng)能進(jìn)行簡(jiǎn)單的生產(chǎn)仿真。 本論文首次在發(fā)動(dòng)機(jī)氣門加工中實(shí)現(xiàn)了虛擬生產(chǎn)線的新思路,為以后建立與工廠的日常生產(chǎn)全面結(jié)合的接口,進(jìn)行可視化的監(jiān)控和管理提供了一種新的平臺(tái)。本文成功地實(shí)現(xiàn)了虛擬制造技術(shù)的應(yīng)用,實(shí)時(shí)模擬出產(chǎn)品的未來制造過程,為對(duì)氣門加工工藝流程的改進(jìn)和新質(zhì)量檢測(cè)技術(shù)的進(jìn)一步研究奠定了基礎(chǔ)。
【圖文】：

圖2一1氣門制造流程圖Fig.2一1Flowehartofvalvemanufaeturing我國(guó)最初生產(chǎn)的氣門采用合金結(jié)構(gòu)鋼如4OC:等，上世紀(jì)50年代研制了鐵奧氏體耐熱鋼21一4N，23一SN等，80年代改進(jìn)型21一4N在發(fā)動(dòng)機(jī)氣門中得到廣泛用。囿于這些材料合金含量很高，給氣門制造帶來多方面的影響，，主要是它們

到Creator中去，在Creato:中對(duì)機(jī)床的各個(gè)運(yùn)動(dòng)部件的頂部添加DOF節(jié)點(diǎn)，設(shè)定DOF節(jié)點(diǎn)的局部坐標(biāo)系原點(diǎn)、運(yùn)動(dòng)方式(直線或旋轉(zhuǎn)及其軸線)和運(yùn)動(dòng)極限。圖4一2是轉(zhuǎn)換后的虛擬工廠中的車輛模型圖。圖4一2虛擬工廠中的車輛模型Fig.4一 2Vehielemodelinvirtualfaetory4.3基于20布局的30廠房模型自動(dòng)生成為了利用一些己有的3D設(shè)計(jì)圖資料，同時(shí)可以讓有經(jīng)驗(yàn)的設(shè)計(jì)人員繼續(xù)在ZD模式下進(jìn)行設(shè)計(jì)，本系統(tǒng)開發(fā)了對(duì)ZD設(shè)計(jì)圖進(jìn)行轉(zhuǎn)換的模塊。考慮到國(guó)內(nèi)大量使用AutoCAD作為設(shè)計(jì)軟件，該模塊以Aut0CAD為參考的ZD設(shè)計(jì)軟件。為與設(shè)備模型統(tǒng)一，系統(tǒng)使用FLT格式構(gòu)造廠房模型，這就要用到Multigen公司提供的 OpenFlightAPI函數(shù)包。OpenFlightAPI函數(shù)包是專門用于讀寫FLT文件，開發(fā) MulitGenCreator插件的C語(yǔ)言函數(shù)庫(kù)，使用它可以方便的創(chuàng)建和修改FLT模
【學(xué)位授予單位】：廣東工業(yè)大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2008
【分類號(hào)】：TH164

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本文編號(hào)：2700019