机床制造中的并行工程与虚拟装配

论文摘要

制造业的发展水平直接影响着一个国家的经济发展,随着计算机技术和网络技术的迅速发展,制造业逐渐向网络化,集成化方向发展。制造业产品由过去的向规模化发展重点转向降低生成成本,提高产品质量方面。现代经济的全球化及其动态多变性,要求企业以最快的时间拿出最好的产品来满足市场需求,近年来提出的协同制造、网络制造、虚拟制造以及并行工程等都是研究和应用的热点。虚拟设计和虚拟装配作为虚拟制造的一个重要组成部分,面向装配的设计也成为现代CAD发展趋向。本文主要研究了机床制造中的并行工程(CE)和虚拟装配(VM),首选讨论并行工程的关键技术并进行扩展,应用灰色系统理论达到加工质量预测目的。其次分析虚拟设计中的建模技术,运用三维设计软件Pro/E分析参数化特征建模,同时考虑产品零部件的可装配性等问题,通过计算机相关技术建立完善的装配信息模型,实现了模拟拆装运动及其干涉检查。最后,对虚拟装配中的零部件模型进行性能和功能分析,运用Pro/E软件对机械工程中复杂的、精确的机械运动进行分析,解决位移、速度、加速度、力等问题。上述的研究工作为制造业网络化,控制生产加工质量,虚拟制造走向实用做了有益的探索。

论文目录

• 摘要
• Abstract
• 第1章 绪论
• 1.1 论文概况
• 1.1.1 论文背景
• 1.1.2 论文研究的意义
• 1.2 国内外相关技术发展状况
• 1.2.1 并行工程发展状况
• 1.2.2 灰色系统理论产生及发展动态
• 1.2.3 虚拟制造发展状况
• 1.2.4 仿真发展状况
• 1.3 论文研究主要内容
• 第2章 并行工程关键技术和协同化加工质量预测
• 2.1 关键技术
• 2.2 机械加工质量预测
• 2.2.1 零件的加工质量
• 2.2.2 预测的概念及理论
• 2.3 灰色系统理论
• 2.3.1 灰色系统理论的概念与基本原理
• 2.3.2 灰色系统模型
• 2.3.3 灰色理论预测
• 2.3.4 灰色模型精度检验
• 2.4 传动轴预测评估
• 2.5 本章小结
• 第3章 虚拟设计中的建模技术与虚拟装配
• 3.1 虚拟设计中的建模技术
• 3.1.1 几何建模
• 3.1.2 参数化建模
• 3.2 虚拟装配
• 3.2.1 虚拟装配流程
• 3.2.2 虚拟装配技术
• 3.2.3 层次结构的装配特征技术
• 3.3 虚拟装配造型应具备的基本功能
• 3.4 本章小结
• 第4章 基于Pro/E的虚拟设计与虚拟装配
• 4.1 Pro/ENGINEER Wildfire安装
• 4.1.1 硬件要求
• 4.1.2 软件要求
• 4.2 Pro/ENGINEER Wildfire介绍
• 4.3 基于特征的参数化设计
• 4.3.1 关系式
• 4.3.2 程序（Program）
• 4.3.3 528C型铣齿机伞齿轮设计
• 4.3.4 零件库
• 4.4 模型分析
• 4.5 虚拟装配
• 4.5.1 基于Pro/ENGINEER Wildfire的虚拟装配技术
• 4.5.2 Pro/E装配约束关系
• 4.5.3 Pro/E装配联接关系
• 4.5.4 Pro/E装配体的爆炸图
• 4.5.5 结语
• 4.6 528C型铣齿机主传动部分虚拟装配
• 4.7 本章小结
• 第5章 功能仿真CAE
• 5.1 FEA（有限元分析）
• 5.1.1 有限元网格划分方法
• 5.1.2 基本原理
• 5.1.3 单元
• 5.2 基于Pro/E的有限元分析
• 5.2.1 基本概念
• 5.2.2 静力分析
• 5.2.3 动力学分析
• 5.2.4 铣齿机传动齿轮的模态分析
• 5.3 机构运动仿真分析
• 5.3.1 机构运动仿真的特点
• 5.3.2 Pro/M机构运动仿真分析
• 5.4 铣齿机齿轮机构运动仿真
• 5.4.1 运动副
• 5.4.2 齿轮机构运动分析
• 5.5 本章小结
• 第6章 干涉检查
• 6.1 干涉检查
• 6.1.1 实现方法
• 6.1.2 干涉检查的内容
• 6.1.3 干涉检查算法
• 6.2 在Pro/E中动态干涉检查的实现
• 6.2.1 圆柱斜齿轮齿轮副的干涉检查
• 6.2.2 伞齿轮齿轮副干涉检查
• 6.3 本章小结
• 第7章 结论与展望
• 7.1 工作结论
• 7.2 工作展望
• 参考文献
• 攻读硕士期间发表的论文
• 致谢