基于实例推理的组合夹具辅助设计系统的研究

摘要

高柔性的组合夹具已成为现代制造系统的必备辅助手段，但至今尚未出现十分成熟的商品化组合夹具计算机辅助设计软件。组合夹具是在夹具零部件高度标准化、规格化、系列化的基础上发展起来的，使用组合夹具可节约夹具设计制造工时和材料、缩短生产准备周期、保证产品质量。
　　 组合夹具计算机辅助设计使组合夹具实现了虚拟拼装，克服人工组装造成的速度慢等缺点达到提高生产率、减轻劳动强度的目的。基于案例推理技术是把以往成功的设计案例存储起来，建立案例库和基于案例的推理机制，对于同类或系列化产品的组合夹具设计，就可以直接借鉴案例获得设计方案或近似方案，从而可以提高设计效率。本文主要研究工作如下：
　　 应用Pro/ENGNIEER提供的族表(Family Table)功能，研究开发了机械标准件库。首先在Pro/ENGNIEER中建立标准件三维实体特征，设定标准件的标准参数，然后应用族表功能将该标准件的不同型号参数值依次录入，创建不同零件族表库；利用Microsoft Access构建组合夹具和典型结构案例库。
　　 在元件和构件信息模型基础上，建立了统一的组合夹具对象装配模型，创建了组合夹具对象装配规则，引入了组合夹具分层次装配策略和有效路径装配策略，提出了装配路径快速生成算法。
　　 对基于实例推理的组合夹具辅助设计系统的研究。介绍了基于实例推理的原理和其中的关键技术；详细叙述了基于实例的组合夹具设计过程，相似度的计算；重点研究了实例检索策略和实例修改方法。
　　 研究了基于参数化夹具实例装配快速构造新夹具的方法。针对参数化夹具实例装配，研究了在不破坏原有装配关系前提下重构装配方法，设计了装配重构流程。