基于实例的计算机辅助装配工艺设计系统研究与应用

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。

目录

文摘

英文文摘

声明

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装配实例检索方法在企业中的应用

3.4.6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