基于装配模型的产品变型设计研究

摘要

在日益激烈的市场竞争条件下,企业必须提供质量高和成本低的产品、缩短产品开发周期才能在竞争中处于有利地位。产品的变型设计能够利用企业现有的设计方法和经验,快速地设计出满足用户的产品。目前基于装配模型的产品变型设计的研究适用于简单的装配件,而针对复杂装配件的变型设计的研究并不多。因此,基于装配模型的变型设计的研究具有重要意义。
　　本文采用基于顶层基本骨架的自顶向下设计方法、产品级的参数化设计方法、模块化技术等,构建装配信息模型,并将其应用到实际产品的变型设计中。在装配模型变型设计原理的基础上,通过变更骨架模型的设计参数以驱动整个产品的自动更新,达到快速变型设计的目的。本文以齿轮减速器的设计为例,验证上述方法的可行性。本文主要进行以下方面的研究工作:
　　首先,构建产品顶层基本骨架模型,将其应用于产品的变型设计;归纳和总结产品各个模块的基本接口特征型式,研究模块接口间的关联设计方法,建立装配模型各个零部件模块接口参数之间的尺寸关联关系式;通过对各个零部件模块的结构分析和设计,建立参数化模型,并将其基于顶层基本骨架进行装配,构建装配信息模型,为后续产品变型设计系统的开发打下基础。
　　其次,在装配信息模型的基础上,变更控制骨架模型的设计参数值,通过添加尺寸关联关系式驱动骨架模型变型,从而驱动基于骨架模型装配的各个零部件变型,实现装配模型的自动更新。
　　最后,在熟悉Pro/ENGINEER二次开发环境的基础上,采用面向对象的开发技术,以C/C++集成开发环境VisualStudio.NET为开发平台,使用MFC的可视化对话框设计技术,应用Pro/TOOLKIT开发工具,开发一个与Pro/ENGINEER集成的产品变型设计系统。以轴系Ⅲ子装配模型为例,对上述方法进行验证。

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第1章 绪 论

1.1课题的研究背景及意义

1.2国内外研究现状

1.3研究目标和内容

1.4论文的组织结构

第2章 产品装配模型与变型设计

2.1骨架模型的基本概念

2.2基于顶层基本骨架的装配模型

2.3顶层基本骨架模型对设计信息的传递

2.4顶层基本骨架的建立方法及主要功能

2.5基于装配模型的变型设计

2.6本章小结

第3章 面向变型设计的模块接口建模

3.1模块接口的基本概念

3.2接口的分类和结构

3.3模块接口的连接方式和装配约束

3.4模块接口的系列化和标准化

3.5面向变型设计的模块接口建模

3.6本章小结

第4章 基于装配模型的产品变型设计系统的开发

4.1Pro/ENGINEER简介

4.2减速器的建模过程

4.3产品变型设计的实现

4.4产品变型设计系统的开发

4.5本章小结

第5章 总结与展望

参考文献

个人简历

申请学位期间的研究成果及发表的学术论文

致谢