数字化装配结构设计向导的开发与应用

论文摘要

作为敏捷设计、虚拟设计等先进设计技术中的一项关键技术,数字化装配设计技术近年来受到了学术界和工业界的广泛关注。同时作为数字化装配设计过程中的重要一环,结构设计正日益成为人们研究的热点。但在数字化装配结构设计过程中,由于通用的CAX平台并没有针对特定产品的数字化装配结构设计模块,装配结构设计方法在应用过程中过于分散,设计经验和知识无法进行合理的参考和重用,不能更好更快的进行产品的开发和改进。针对装配结构设计方法分散、设计经验和知识无法进行合理参考和重用的问题,本文开发出了内嵌于UG系统的数字化装配结构设计向导。该向导将装配结构设计方法集中到一个平台上,并对常用的装配结构设计方法装配建模、装配约束、装配尺寸链和装配干涉检查进行了二次开发,同时将典型产品的设计经验和设计规范等知识集成进来,以便在设计过程中加以参考和重用。结合数字化装配结构设计向导的实现,重点研究了实现过程中的关键技术,并从整体上阐述了向导设计的框架结构,以及菜单和对话框的实现、装配结构设计知识库的实现。最后,以汽车液压助力式转向器中的齿轮齿条装配结构设计为实例,详细说明了数字化装配结构设计向导的运用情况,验证了本文的研究内容和研究方法。

论文目录

• 中文摘要
• 英文摘要
• 1 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 国内外研究现状
• 1.2.1 数字化装配结构设计方法的国内外研究现状
• 1.2.2 数字化装配结构设计向导的国内外研究现状
• 1.3 本课题来源及研究意义
• 1.4 论文研究结构
• 2 数字化装配结构设计方法研究
• 2.1 引言
• 2.2 数字化装配设计流程
• 2.3 数字化装配结构设计方法
• 2.3.1 装配建模
• 2.3.2 装配约束
• 2.3.3 装配尺寸链
• 2.3.4 装配干涉检查
• 2.4 数字化装配结构设计向导开发的必要性及其组成部分
• 2.5 本章小结
• 3 数字化装配结构设计向导实现的关键技术
• 3.1 引言
• 3.2 装配建模的实现
• 3.2.1 装配模型分类
• 3.2.2 装配特征描述
• 3.2.3 基于装配特征的装配建模
• 3.3 装配尺寸链的建立
• 3.3.1 搜索方向和封闭环的确定
• 3.3.2 装配约束的提取
• 3.3.3 组成环的查找
• 3.3.4 尺寸链回路及其设计函数的建立
• 3.3.5 尺寸链的计算
• 3.4 装配干涉检查
• 3.4.1 UG 软件静态干涉检查功能
• 3.4.2 本文对UG 静态干涉检查的二次开发
• 3.5 本章小结
• 4 数字化装配结构设计向导的设计与实现
• 4.1 引言
• 4.2 数字化装配结构设计向导总体设计
• 4.2.1 数字化装配结构设计向导总体框架
• 4.2.2 功能模块设计
• 4.3 数字化装配结构设计向导的实现
• 4.3.1 UG 二次开发概述
• 4.3.2 菜单与对话框的实现
• 4.3.3 装配结构设计知识库的实现
• 4.4 本章小结
• 5 数字化装配结构设计向导应用实例
• 5.1 引言
• 5.2 汽车转向器的类型及组成
• 5.3 汽车液压助力式转向器的工作原理
• 5.4 向导在汽车转向器数字化装配结构设计中的应用
• 5.4.1 查询装配结构设计知识库
• 5.4.2 齿轮齿条的装配建模
• 5.4.3 建立齿轮齿条装配尺寸链
• 5.4.4 装配干涉检查
• 5.5 本章总结
• 6 结论与展望
• 致谢
• 参考文献
• 附录
• A.作者在攻读硕士学位期间发表的论文目录
• B. 作者在攻读硕士学位期间参加的科研项目及得奖情况