三维环境下装配序列的生成、评价与仿真

摘要

随着全球市场竞争的不断加剧，在最短的时间内开发和生产出高质量、低成本的产品成为每个制造企业所追求的目标。利用计算机技术辅助完成装配工艺规划，生成装配序列，进行装配序列优化和装配过程仿真确保了产品在真实装配过程中装配序列的可行性和最优性，这对于进一步提高产品质量，降低产品生产成本，缩短产品开发周期有着重要的意义。本文研究了一个三维环境下的装配工艺规划系统，能够根据产品的三维模型生成一系列可行的装配序列，并且对这些装配序列进行评价和仿真。 首先，对系统的功能需求、性能需求和信息需求进行了详细分析，进行了系统的总体结构设计，并介绍了系统的开发技术。 其次，研究了装配序列生成算法，提出了两种生成装配序列的算法：一种是通过手动拆卸生成装配序列的算法，一种是基于干涉检验的自动生成装配序列算法，前者是基于人机交互的，一次可以获取一条可行的装配序列，后者是自动生成的，一次可以获取一个可行的装配序列集。 再次，研究了装配序列的评价算法，提出了一种装配序列的二次评价算法：首先通过基于装配优先配合关系的优化算法对装配序列进行一次优化，得到一次优化后的装配序列集，然后再通过基于模糊理论的装配序列综合评价算法对一次优化装配序列集进行评价得出各装配序列的评价值，比较各评价值找出最优的装配序列。 接着，提出了一种在SolidWorks环境下根据装配序列进行装配过程仿真的方法，通过装配过程仿真，操作者可以直观的判断出装配序列的可行性。 以上述研究为基础，在SolidWorks平台上开发了装配工艺规划系统，并介绍了系统运行的一个实例。 最后，对全文进行了总结，并展望了进一步的研究方向。