计算机辅助夹具结构设计关键技术研究

论文摘要

在产品的设计和生产中,夹具结构设计耗费时间长效率低下,高度依赖设计人员的经验和知识。计算机辅助夹具设计(Computer Aided Fixture Design,CAFD)系统能够实现对夹具结构设计的优秀经验进行保存、检索和重用,可以对夹具零件实施参数化设计,并对夹具资源进行有效管理。本文对计算机辅助夹具结构设计进行了研究,主要做了以下的工作:分析了计算机辅助夹具设计系统的功能要求,建立了面向整个夹具设计的系统总体框架,并对其关键技术进行了讨论。讨论了基于实例的夹具结构设计方法。对夹具结构实例的问题描述进行了分析,把影响夹具结构设计的因素进行分类。探讨了夹具结构实例的描述方法,应用编码的方式对夹具结构进行表示。分析了相似夹具结构实例的检索方法,阐述了不同影响因素相似度计算方法,并提出了计算流程。提出了开放式参数化零件族方法。该方法建立在参数化技术、数据库技术的基础上,资源库面向用户开放,允许用户添加零件;零件参数面向用户开放,允许用户对零件模型进行二次参数化;资源的层次结构面向用户开放,允许用户随时添加、删除。分析了夹具结构设计中的各种资源及信息,采用层状结构的形式对其进行管理。讨论了夹具设计资源的数据库结构。开发了计算机辅助夹具设计支持系统,介绍了其功能模块,并对其进行了实例验证。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 1 绪论
• 1.1 研究背景及课题来源
• 1.2 研究目的与意义
• 1.3 计算机辅助夹具设计研究综述
• 1.4 论文的研究内容和组织结构
• 2 计算机辅助夹具设计系统框架
• 2.1 计算机辅助夹具设计的功能要求
• 2.2 计算机辅助夹具设计系统的总体设计
• 2.3 计算机辅助夹具结构设计的关键技术
• 2.4 本章小结
• 3 基于实例的夹具结构设计方法研究
• 3.1 基于实例的夹具结构设计简介
• 3.2 夹具结构实例的组成
• 3.3 夹具特征信息的表示
• 3.4 基于实例的夹具结构检索
• 3.5 基于实例的夹具结构重用
• 3.6 本章小结
• 4 开放式参数化零件族设计方法研究
• 4.1 基本原理
• 4.2 相关的支撑技术
• 4.3 开放式参数化零件族设计流程
• 4.4 本章小结
• 5 夹具资源管理方法研究
• 5.1 夹具资源管理的内容
• 5.2 夹具资源的分类管理
• 5.3 夹具资源的数据存储
• 5.4 夹具资源的管理操作
• 5.5 本章小结
• 6 系统实现
• 6.1 系统的体系结构
• 6.2 系统开发环境
• 6.3 系统的主要功能模块
• 6.4 应用实例
• 6.5 本章小结
• 7 结论与展望
• 7.1 本文总结
• 7.2 工作展望
• 致谢
• 参考文献
• 硕士在读期间从事科研及发表论文情况