指挥阀数字化装配系统关键模块的开发

摘要

机械产品的装配是机械类产品生产制造的重要环节，装配效率和装配质量对于提高生产效率和保证产品质量有着决定性的影响。指挥阀是运载火箭的关键零件，对于保障火箭动力装置的可靠性有至关重要的作用。目前，由于指挥阀的零件结构复杂，制造精度要求高，导致产品质量不稳定，交付合格率较低，已成为高密度发射任务的瓶颈问题之一。为满足运载火箭高强密度发射任务需求，迫切需要在指挥阀现有生产制造技术的基础上对装配方法及装配过程进行技术改造，提高产品质量稳定性。
　　本文在对指挥阀装配过程进行研究和分析的基础上，对指挥阀数字化装配系统关键模块进行了需求分析和开发，形成了以数据库和尺寸录入模块为基础，以选配模块为核心，以温度-结构耦合场分析模块和示教模块为辅助的整体格局。在VB.NET环境下建立了数字化装配系统的尺寸录入模块，通过对数字化装配系统的数据结构进行分析和设计，建立了系统的ACCESS数据库，采用VB.NET和ACCESS联合编程的技术手段，实现了数据库的搭建和尺寸录入模块的开发。针对指挥阀的结构特点和实际使用过程中暴露出的问题，对指挥阀选配算法进行了研究，基于精密配合的方法提出一种类似于遗传算法的选配算法并完成了选配模块的开发，选配结果以装配体序列的形式存入数据库。在选配结果的基础上，通过对ANSYS进行二次开发，在ANSYS环境下建立了以选配结果为基础的指挥阀参数化模型，并进行温度-结构耦合场分析。采用VB.NET和Solidworks联合编程技术，调用选配模块的结果建立Solidworks下的指挥阀参数化模型，进行针对每一个装配体的装配过程演示及说明。指挥阀选配模块的开发，能够对指挥阀零件进行统一管理和科学选配，为提高产品质量稳定性打下了基础。指挥阀的温度-结构耦合场分析模块的分析结果为进一步开展阀门加工和装配技术攻关明确了方向。装配过程示教模块推进了车间无纸化办公改造的进程。数字化装配系统关键模块的开发，对于提高指挥阀可靠性有着非常重要的作用。

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第1章 绪论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状及分析

1.3本文的主要研究内容

第2章 指挥阀数字化装配系统的整体设计

2.1指挥阀数字化装配系统关键模块的功能设计

2.2开发工具及开发环境的选择

2.3指挥阀数字化装配系统的数据结构及数据库设计

2.4指挥阀零件尺寸录入模块设计与开发

2.5本章小结

第3章 指挥阀装配序列选配模块的开发

3.1指挥阀装配序列选配模块的总体设计

3.2基于配合精度的指挥阀选配算法研究

3.3指挥阀选配模块的编程实现及算法评价

3.4本章小结

第4章 指挥阀温度-结构耦合场分析模块的开发

4.1耦合场分析模块需求分析与开发流程

4.2 ANSYS环境下的指挥阀温度-结构耦合场分析

4.3 VB.NET下耦合场分析模块的开发

4.4耦合场分析结果的实验研究

4.5本章小结

第5章 指挥阀装配示教模块的开发

5.1指挥阀装配示教模块的整体设计

5.2指挥阀装配示教模块开发的技术基础

5.3指挥阀装配示教模块的编程实现

5.4本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

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