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基于实例推理的组合夹具辅助设计系统的研究

作 者: 刘冬梅
导 师: 陈冰冰
学 校: 东华大学
专 业: 机械电子工程
关键词: 组合夹具 计算机辅助设计 实例推理 标准件库 Pro/E
分类号: TP391.72
类 型: 硕士论文
年 份: 2012年
下 载: 48次
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内容摘要


高柔性的组合夹具已成为现代制造系统的必备辅助手段,但至今尚未出现十分成熟的商品化组合夹具计算机辅助设计软件。组合夹具是在夹具零部件高度标准化、规格化、系列化的基础上发展起来的,使用组合夹具可节约夹具设计制造工时和材料、缩短生产准备周期、保证产品质量。组合夹具计算机辅助设计使组合夹具实现了虚拟拼装,克服人工组装造成的速度慢等缺点达到提高生产率、减轻劳动强度的目的。基于案例推理技术是把以往成功的设计案例存储起来,建立案例库和基于案例的推理机制,对于同类或系列化产品的组合夹具设计就可以直接借鉴案例获得设计方案或近似方案,从而可以提高设计效率。本文主要研究工作如下:应用Pro/ENGNIEER提供的族表(Family Table)功能,研究开发了机械标准件库。首先在Pro/ENGNIEER中建立标准件三维实体特征,设定标准件的标准参数,然后应用族表功能将该标准件的不同型号参数值依次录入,创建不同零件族表库;利用Microsoft Access构建组合夹具和典型结构案例库。在元件和构件信息模型基础上,建立了统一的组合夹具对象装配模型,创建了组合夹具对象装配规则,引入了组合夹具分层次装配策略和有效路径装配策略,提出了装配路径快速生成算法。对基于实例推理的组合夹具辅助设计系统的研究。介绍了基于实例推理的原理和其中的关键技术;详细叙述了基于实例的组合夹具设计过程,相似度的计算;重点研究了实例检索策略和实例修改方法。研究了基于参数化夹具实例装配快速构造新夹具的方法。针对参数化夹具实例装配,研究了在不破坏原有装配关系前提下重构装配方法,设计了装配重构流程。

全文目录


摘要  5-7
ABSTRACT  7-11
第一章 绪论  11-17
  1.1 课题研究背景和意义  11-12
  1.2 国内外对组合夹具CAD的研究  12-15
    1.2.1 国内研究现状  12-14
    1.2.2 国外研究现状  14-15
  1.3 课题研究思路和研究内容  15-17
    1.3.1 课题的研究思路  15-16
    1.3.2 课题的研究内容  16-17
第二章 组合夹具资源库的构建  17-33
  2.1 引言  17
  2.2 组合夹具元件库的构建  17-22
    2.2.1 族表技术  17-18
    2.2.2 基于族表技术的标准件设计  18-19
    2.2.3 基于族表的标准件库的建立  19-22
  2.3 数据库的建立  22-25
    2.3.1 数据库在组合夹具设计中的功能  23
    2.3.2 数据库表的建立  23-25
  2.4 组合夹具和典型结构实例库的构建  25-29
    2.4.1 典型结构库的建立  25-26
    2.4.2 组合夹具实例库的建立  26-27
    2.4.3 典型案例库建立实例  27-29
  2.5 组合夹具精度分析  29-32
    2.5.1 组合夹具刚度对加工精度的影响  29-30
    2.5.2 组合夹具的受力变形  30-32
  2.6 本章小结  32-33
第三章 组合夹具装配技术研究  33-47
  3.1 引言  33-34
  3.2 组合夹具对象装配模型  34-38
    3.2.1 组合夹具对象装配模型描述  34-36
    3.2.2 组合夹具对象装配模型数学表达  36-38
  3.3 组合夹具装配几何特征装配准则  38-41
    3.3.1 组合夹具装配几何特征装配可行性准则  38-40
    3.3.2 装配对象装配几何特征合并准则  40-41
  3.4 组合夹具装配  41-44
    3.4.1 组合夹具分层次装配  41-43
    3.4.2 组合夹具装配有效路径策略  43-44
  3.5 装配路径生成算法  44-46
  3.6 本章小结  46-47
第四章 基于实例推理的组合夹具设计技术研究  47-60
  4.1 引言  47
  4.2 基于实例推理的技术简介  47-50
    4.2.1 基于实例推理的思想的产生  48-49
    4.2.2 基于实例推理的思想的特点  49-50
  4.3 基于实例推理的技术核心  50-53
    4.3.1 实例的检索  50-52
    4.3.2 实例的调整推理机制  52-53
  4.4 基于实例的组合夹具设计  53-59
    4.4.1 组合夹具相似性分析  53-54
    4.4.2 组合夹具实例检索算法  54-56
    4.4.3 检索实例  56-57
    4.4.4 组合夹具实例修改方法  57-59
  4.5 本章小结  59-60
第五章 基于PRO/E的组合夹具CAD系统的实现  60-70
  5.1 引言  60
  5.2 系统开发环境和工具的选择  60-61
  5.3 系统总体设计  61-63
    5.3.1 系统结构  61-62
    5.3.2 系统总体工作流程  62-63
  5.4 菜单的设计和开发  63-65
  5.5 系统功能实现  65-69
    5.5.1 设计信息输入  65-66
    5.5.2 夹具实例的检索  66-67
    5.5.3 夹具实例装配的修改  67-69
  5.6 本章小结  69-70
第六章 总结与展望  70-72
  6.1 总结  70-71
  6.2 展望  71-72
参考文献  72-76
致谢  76-77
攻读硕士学位期间发表的学术论文目录  77

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中图分类: > 工业技术 > 自动化技术、计算机技术 > 计算技术、计算机技术 > 计算机的应用 > 信息处理(信息加工) > 机器辅助技术 > 机器辅助设计(CAD)、辅助制图
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