汽车检具智能设计与应用支持系统的研究与开发

论文摘要

由于汽车工业的飞速发展,新车型开发速度加快,汽车检具的需求越来越大,加强检具智能设计与应用工具的开发力度,提高检具设计效率和检验质量已成为汽车行业发展的迫切需求。汽车检具主要由模拟块、底板及支架、定位装置、夹紧装置、测量装置和辅助装置等组成,其中除模拟块需根据被测零件的几何形状进行个性化设计外,其它零部件大多可以标准化。如果采用人工设计,必然会增加重复劳动,且容易导致设计的人为误差。此外,汽车检具作为检测汽车零部件合格性和分析误差的工具,其本身的精度与误差分析就显得尤为重要。而目前汽车检具的检测一般在三坐标测量机上进行,这些测量系统大都不能实现自动分析检具误差和出具检测报告的功能,主要依靠人工进行重复性的数据拷贝及大量繁琐复杂的数据分析,来生成指定模板格式的检具检测分析报告,严重影响了检具检测的准确性和效率。在此背景下,本文对汽车检具设计技术、UG软件的二次开发技术、参数化设计,以及检具检测与误差分析技术进行了深入研究,研制开发了汽车检具智能设计与应用支持系统。该系统分为以下两大模块:汽车检具智能设计模块:本文对汽车检具设计流程、专家知识进行分析、整理,提出了基于商用CAD平台的汽车检具智能设计系统方案,采用分布式C/S结构,结合Kernel/Shell技术、混合编程技术和COM技术,建立了支持多CAD软件并且不受具体数据存储格式限制的零件库系统。在此基础上,论文以UG软件和SQL Server数据库系统为例,对该零件库进行了验证。检具检测报告辅助生成模块:针对检具检测项目客户需求多样性的特点,采用“主界面框架+扩展插件”的开放形式,开发了检具检测分析报告生成软件,可根据三坐标测量机提供的测量数据,智能化地辅助生成各种客户化模板格式的检测分析报告,大幅减少人工拷贝数据、数据格式转换、数据校验、误差分析和抓图等枯燥、繁琐的重复性操作。目前该系统部分功能已成功应用于生产实践,极大地提高了汽车检具设计及检测分析的效率和质量,缩短了产品的开发周期。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 检具CAD/CAM/CAT 技术发展概述
• 1.1.1 检具CAD/CAM 技术发展现状
• 1.1.2 检具CAT 技术的发展现状
• 1.2 智能设计技术研究及发展现状
• 1.2.1 智能设计技术概述
• 1.2.2 智能设计技术国内外的发展概述
• 1.3 本文研究意义及内容
• 1.3.1 本课题研究依据和意义
• 1.3.2 本课题研究的主要内容
• 1.4 本章 小结
• 第二章 系统开发技术基础
• 2.1 UG 二次开发技术与标准件建库方法
• 2.1.1 UG 软件概述
• 2.1.2 UG 二次开发技术介绍
• 2.1.3 UG 标准件库的创建方法
• 2.2 参数化设计技术
• 2.2.1 参数化设计
• 2.2.2 参数化模型及其建模方法
• 2.3 检具误差评定方法介绍
• 2.4 本章 小结
• 第三章 系统的总体设计
• 3.1 系统软件的需求分析
• 3.1.1 系统主要功能需求
• 3.1.2 系统的其它要求
• 3.2 系统总体设计方案
• 3.2.1 汽车检具智能设计模块
• 3.2.2 检具检测报告辅助生成模块
• 3.3 软件平台的选取
• 3.3.1 开发平台及语言介绍
• 3.3.2 数据库的选择
• 3.3.3 CAD 平台的选择
• 3.4 本章 小结
• 第四章 汽车检具标准件系统的设计
• 4.1 标准零件库系统的总体设计方案
• 4.1.1 目前标准件系统的发展现状及存在的问题
• 4.1.2 汽车检具标准件库的功能需求分析
• 4.1.3 汽车检具标准件库设计方案
• 4.2 数据存储与访问
• 4.2.1 数据模型
• 4.2.2 参数描述
• 4.2.3 数据访问实现
• 4.3 系统界面设计与功能实现
• 4.3.1 系统界面功能关系的总体设计
• 4.3.2 图片预览
• 4.3.3 零件树查询
• 4.3.4 参数编辑和参数选择
• 4.4 接口实现
• 4.4.1 数据层接口
• 4.4.2 逻辑层接口
• 4.5 本章 小结
• 第五章 检具检测报告计算机辅助生成系统
• 5.1 检具检测分析方法及存在的问题
• 5.1.1 检具检测分析方法简介
• 5.1.2 汽车检具检测检验中存在的问题
• 5.2 系统功能需求与总体方案设计
• 5.2.1 系统功能需求
• 5.2.2 系统方案设计
• 5.3 系统实现
• 5.3.1 “主界面框架+扩展插件”的实现
• 5.3.2 数据的录入与校验
• 5.3.3 图片的抓取
• 5.3.4 Word/ Excel 模板文件的创建与二次开发
• 5.4 本章 小结
• 第六章 系统运行实例
• 6.1 汽车检具智能设计模块运行实例
• 6.1.1 标准件设计
• 6.1.2 标准件管理
• 6.2 汽车检具检测报告自动生成模块运行实例
• 6.2.1 新建检测报告项目
• 6.2.2 填写项目基本信息
• 6.2.3 数据操作
• 6.2.4 抓图
• 6.2.5 生成检具检测报告
• 第七章 全文总结
• 7.1 结论
• 7.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 硕士期间完成的学术论文
• 上海交通大学硕士学位论文答辩决议书