组合夹具计算机辅助设计与装配技术研究

论文摘要

组合夹具是机械制造工艺装备中的一种重要的柔性夹具,它有助于制造企业提高产品质量,降低生产成本。目前,组合夹具在设计与装配过程中存在着资源信息量大,夹具结构复杂、布局灵活多变、装配规律性差以及企业长期积累的丰富的组合夹具设计经验不能得到充分再利用等问题,针对以上问题,本文重点对组合夹具资源管理,规则的表达与应用,组合夹具设计方案,装配技术以及系统开发作了研究,主要研究内容如下:1)建立面向装配的组合夹具资源模型,对组合夹具资源进行分类存储和管理,并整理了部分设计和装配规则,对规则的表达、存储和应用作了研究。2)组合夹具的设计采用“实例+规则”混合推理设计方法,并建立组合夹具“实例+规则”混合推理模型;在相似实例的修改中,提出了变异实例的概念,采用基于实例推理的方法进行相似实例的变异修改;并对实例相似度的计算作了研究。3)通过对组合夹具功能及装配特征的研究,建立了基于工件的组合夹具面向对象装配模型;并对组合夹具装配坐标,装配对象的行为和位姿作了研究,最后提出基于工件的装配顺序。4)采用面向对象思想,利用UML统一建模语言对系统总体以及各子系统建模,进行系统分析和系统设计;并开发了基于SolidWorks 2007平台的组合夹具计算机辅助设计系统,给出了系统应用界面及实例。

论文目录

• 中文摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题研究背景和意义
• 1.2 课题研究现状以及存在的问题
• 1.2.1 国外研究现状
• 1.2.2 国内研究现状
• 1.2.3 现有 CAFD 系统研究中存在的问题
• 1.3 支持系统开发的理论基础
• 1.3.1 面向对象技术
• 1.3.2 成组技术
• 1.3.3 UML 简介
• 1.4 论文研究内容以及章节组织
• 第二章 面向装配的组合夹具资源模型及资源库构建
• 2.1 组合夹具资源分析与资源模型的建立
• 2.1.1 工件信息分析与建模
• 2.1.2 元件及功能组件信息分析与建模
• 2.1.3 组合夹具实例信息分析与建模
• 2.1.4 变异实例信息分析与建模
• 2.1.5 其它资源的分析与建模
• 2.2 组合夹具资源库的构建
• 2.2.1 工件库的构建
• 2.2.2 元件及功能组件库的构建
• 2.2.3 组合夹具实例库的构建
• 2.2.4 变异实例库的构建
• 2.2.5 其它资源库的构建
• 2.3 规则的分析与表示
• 第三章 组合夹具“实例+规则”混合推理设计方法研究
• 3.1 组合夹具“实例+规则”混合推理模型
• 3.2 组合夹具实例推理模块的相关技术
• 3.2.1 实例检索
• 3.2.2 实例修改变异
• 3.3 基于规则推理设计模块的设计步骤
• 第四章 组合夹具自动装配技术研究
• 4.1 基于工件的组合夹具面向对象装配模型
• 4.2 组合夹具装配对象建模
• 4.2.1 工件、元件及功能组件建模
• 4.2.2 装配对象可装配表面间的关系
• 4.3 组合夹具装配
• 4.3.1 装配特征的装配关系
• 4.3.2 装配系统坐标定义
• 4.3.3 装配对象的行为和位姿
• 4.4 组合夹具装配顺序及实例
• 第五章 基于 SolidWorks 平台的系统实现
• 5.1 系统开发环境和工具的选择
• 5.2 系统总体设计
• 5.2.1 系统用例图设计
• 5.2.2 系统活动图设计
• 5.2.3 数据结构设计
• 5.2.4 对象类图设计
• 5.3 系统二次开发流程
• 5.4 系统实现
• 5.4.1 工件信息输入
• 5.4.2 变异实例检索
• 5.4.3 夹具结构布局与装配
• 第六章 总结与展望
• 6.1 总结
• 6.2 展望
• 参考文献
• 致谢
• 攻读学位期间发表的学术论文目录