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基于事物特性表的公差模型变型设计研究

作　者: 虞再道
导　师: 祁国宁
学　校: 浙江大学
专　业: 机械制造及其自动化
关键词: 复杂零件 事物特性表 公差主模型 变型设计 知识库 工业汽轮机汽缸 UG二次开发
分类号: TB472
类　型: 硕士论文
年　份: 2008年
下　载: 162次
引　用: 5次
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内容摘要


变型设计是产品快速设计的一种主要方法。目前对变型设计方法的研究非常广泛,取得了很大的成果。但是这些变型设计的结果还仅仅是几何模型。随着多学科协同设计需求的发展,仪仅包含几何信息的模型很难与工艺模型、制造模型、测量模型等进行无缝集成。主要原因在于工艺、制造和测量等学科领域不仅仅需要几何信息,同时还需要相应的公差信息。因此实现公差模型(为描述方便,本文将带有公差信息的几何模型定义为公差模型)的变型设计是解决这些学科模型集成的关键。本文在公差与配合理论、变型设计方法和理论以及基于事物特性表的产品建模技术的研究基础上,提出了基于事物特性表的零件族公差模型变型设计方法。本文的主要工作如下:第一章,说明了统一模型是多学科设计优化理论研究的重点和难点。讨论了变型设计的研究现状,并提出其不足之处在于缺少对产品模型中公差信息的研究。基于上述两点,提出了本文的研究内容和研究意义,并给出了全文的组织结构。第二章,建立了零件族公差模型变型设计的理论框架。分析了变型设计中的公差信息。阐述了零件族公差事物特性表的构成和特点。说明了零件族公差主模型的内容和创建过程。最后提出了基于事物特性表的零件族公差模型变型设计的原理。第三章,提出了基于事物特性表的公差模型实现变型设计的关键技术。阐述了零件族公差主模型变型设计派生出带有公差信息产品实例的具体过程。详细说明了对建立零件族公差主模型起决策支持作用的公差知识库。具体阐述了知识库的结构以及知识库中规则的表现形式。第四章,根据前文所述建立零件族公差模型变型设计方法的内容,开发了基于事物特性表的零件族公差模型变型设计系统。并以工业汽轮机汽缸为例,在该系统下进行应用验证。将得到的结果导入计算机辅助测量系统,对系统原理做了进一步的验证。第五章,对全文进行总结并提出了本文的创新点,对后续的研究工作进行展望。

全文目录


摘要  4-5
ABSTRACT  5-7
目录  7-9
第一章 绪论  9-27
  1.1 引言  9-10
  1.2 变型设计的研究现状  10-15
    1.2.1 变型设计的主要方法  10-14
    1.2.2 变型设计存在的问题和发展趋势  14-15
  1.3 公差信息的建模与表示的发展过程及研究现状  15-24
    1.3.1 公差信息建模与表示  15
    1.3.2 数学模型研究内容与现状  15-18
    1.3.3 表示模型研究内容现状  18-22
    1.3.4 存在的问题与可能解决方法  22-24
  1.4 本文研究的内容  24-25
  1.5 论文结构框架  25-26
  1.6 本章小结  26-27
第二章 公差模型的变型设计原理  27-41
  2.1 基于SML的产品建模技术  27-33
    2.1.1 事物特性表技术  27-30
    2.1.2 基于事物特性表的产品建模原理  30
    2.1.3 基于事物特性表的产品变型设计原理  30-33
  2.2 公差信息  33-37
    2.2.1 公差信息  33-35
    2.2.2 公差信息面向变型设计的分析  35-37
  2.3 基于事物特性表的公差主模型  37-39
    2.3.1 建立公差信息的事物特性表  37-38
    2.3.2 创建公差主模型  38-39
  2.4 公差主模型派生实例的原理  39
  2.5 本章小结  39-41
第三章 公差模型变型设计的关键技术  41-53
  3.1 基于事物特性表的公差主模型派生实例的过程  41-42
  3.2 公差知识库  42-52
    3.2.1 知识库中的知识  42-49
    3.2.2 公差模型知识库系统的构成  49-51
    3.2.3 公差模型知识库系统中的规则  51-52
  3.3 本章小结  52-53
第四章 公差模型变型设计系统的开发和应用  53-72
  4.1 软件开发平台及其接口技术  53-55
    4.1.1 软件开发平台的介绍  53
    4.1.2 软件开发平台的接口技术  53-55
  4.2 系统功能及结构框架  55-58
    4.2.1 系统的结构框架  55-56
    4.2.2 系统实现的主要功能  56-58
  4.3 应用案例说明  58-71
    4.3.1 汽缸简介  58
    4.3.2 汽缸的公差事物特性表  58-65
    4.3.3 汽缸的公差主模型  65-66
    4.3.4 汽缸公差主模型的变型过程  66-68
    4.3.5 汽缸公差模型在测量系统中的验证  68-71
  4.4 本章小结  71-72
第五章 总结与展望  72-74
  5.1 总结  72-73
  5.2 未来展望  73-74
参考文献  74-78
攻读硕士学位期间参加的科研项目  78-79
致谢  79

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中图分类: > 工业技术 > 一般工业技术 > 工业通用技术与设备 > 工业设计 > 产品设计
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