基于实例的计算机辅助装配工艺设计研究与应用

基于实例的计算机辅助装配工艺设计研究与应用

论文摘要

装配工艺所要解决的核心问题是:如何从零部件装配成产品并达到设计要求的质量。目前,零件的CAPP系统较多,而计算机辅助装配工艺设计系统很少,其原因在于装配工艺与人的活动密切关联,装配生产具有很大的主观性、不确定性和经验性;并且,由于装配工艺要解决多个零件、组件、部件之间的关系问题,计算机辅助装配工艺设计系统的复杂程度也比零件CAPP系统更大。本文首先剖析了典型产品的装配工艺,对多品种、中小批量的产品的装配模型进行了总结和抽象;然后对计算机辅助装配工艺设计的方法进行了系统的研究;进而在大量的企业需求调研的基础上,根据重型汽车制造行业多品种、小批量自由流水装配模式的特点,提出了基于实例的装配作业规划与设计的解决方案;其主要特点是:其一,解决了企业优秀实例工艺的重用问题,使工艺人员在工艺设计时能根据产品或部件的编号、产品代号、结构特征、功能属性等设计信息来检索相似实例,引用过来进行派生设计。其二,在装配工艺设计中实现网络计划图支持。网络计划图中的每一个结点表示一个进装点,工艺人员先按照进装顺序建立进装点间的约束关系,形成装配网络计划图,完成装配工艺的宏观规划;然后再对每个进装点进行装配工序规划和设计,进而完成整个产品的装配工艺设计。整个产品的装配工艺设计的以任务驱动的形式逐级执行,以总装任务的执行为任务主线,以分解部装子任务的方式实现部装工艺设计。本文针对上述装配工艺设计模型,详细地阐述了软件系统的工作原理及功能实现理论。进行了软件系统的总体设计和系统建模,实现了系统的功能结构设计、程序逻辑流程设计和数据库设计,进而开发出基于实例的计算机辅助装配工艺设计软件系统(CAAPP),最后结合某重型汽车公司的C型车装配工艺实例进行了系统的初步应用。

论文目录

  • 摘要
  • ABSTRACT
  • 1 绪论
  • 1.1 引言
  • 1.2 国内外装配CAPP 的研究现状
  • 1.2.1 CAPP 的基本原理
  • 1.2.2 CAPP 及装配CAPP 在国内外的发展现状
  • 1.3 课题的来源及研究意义
  • 1.3.1 课题的来源
  • 1.3.2 课题研究的与意义
  • 1.4 课题的研究背景
  • 1.4.1 传统装配工艺设计的内容及存在的问题
  • 1.4.2 基于实例的工艺设计的优越性
  • 1.4.3 基于实例的推理技术的发展现状
  • 1.4.4 计算机辅助装配工艺设计系统的实用化研究
  • 1.5 本文的研究内容及篇章结构
  • 2 装配工艺设计研究
  • 2.1 产品装配工艺概述
  • 2.1.1 装配的概念
  • 2.1.2 装配单元
  • 2.1.3 装配工艺设计
  • 2.2 装配的生产类型简述
  • 2.2.1 大批量生产
  • 2.2.2 单件小批生产
  • 2.2.3 多品种中小批量生产
  • 2.3 装配的生产组织形式分析
  • 2.4 产品装配工艺设计方法研究
  • 2.4.1 产品装配作业过程的分析
  • 2.4.2 产品的工艺分解
  • 2.4.3 装配工艺规程的制订
  • 2.5 典型产品的装配工艺设计研究
  • 2.5.1 电机的装配作业过程的确定
  • 2.5.2 电机装配顺序的确定
  • 2.5.3 电机部件装配详述
  • 2.6 产品装配工艺特点分析
  • 2.7 本章小结
  • 3 基于实例的计算机辅助装配工艺设计方法研究
  • 3.1 计算机辅助装配工艺设计的设计思想
  • 3.1.1 计算机辅助装配工艺设计所涉及的概念介绍
  • 3.1.2 计算机辅助装配工艺设计的设计思想
  • 3.2 基于实例的装配工艺设计过程研究
  • 3.2.1 基于实例的设计
  • 3.2.2 基于实例的装配工艺设计过程
  • 3.2.3 实例在装配工艺设计中的应用举例
  • 3.3 基于实例推理(CBR)模型研究
  • 3.3.1 CBR 概述
  • 3.3.2 CBR 的学习机制
  • 3.3.3 CBR 的循环处理模型
  • 3.4 基于实例的计算机辅助装配工艺设计涉及的关键技术
  • 3.4.1 装配实例表示
  • 3.4.2 装配实例的检索
  • 3.4.3 装配实例的引用与修正
  • 3.4.4 装配实例存储
  • 3.4.5 物料项清单(BOM)技术
  • 4 基于实例的计算机辅助装配工艺设计软件系统的总体设计
  • 4.1 软件系统的总体设计
  • 4.1.1 系统的功能需求
  • 4.1.2 系统的体系结构
  • 4.1.3 系统的主要设计方法
  • 4.2 软件系统模型的建立
  • 4.2.1 系统的功能模型建模
  • 4.2.2 系统的信息模型
  • 4.2.3 系统的数据结构设计
  • 4.3 本章小结
  • 5 基于实例的计算机辅助装配工艺设计系统的实现及应用
  • 5.1 系统的实现
  • 5.1.1 软件的程序结构
  • 5.1.2 数据库结构设计及开发工具
  • 5.1.3 系统的结构模式
  • 5.2 某重型汽车公司应用CAAPP 系统的设计实例
  • 5.2.1 某重型汽车制造公司装配线简介
  • 5.2.2 系统应用情况模拟
  • 5.2.3 软件系统的其它功能展示
  • 5.2.4 CAAPP 系统的应用成效
  • 5.3 本章小结
  • 6 结论语
  • 致谢
  • 参考文献
  • 附录
  • A:作者在攻读硕士学位期间参与的主要工作
  • B:作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
  • 相关论文文献

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