● 摘要
数字化装配技术是现代数字化制造技术的一个重要部分,可有效提高装配质量和装配效率,降低装配成本。作为装配工艺规划技术主要研究内容之一的装配顺序规划问题,其研究对象是基于装配建模的装配顺序自动生成问题和评价优化问题。本文以装配精度为优化目标,研究可行装配顺序的生成算法和量化分析装配顺序对装配精度影响的计算方法,并以此为依托对数字化装配顺序规划模块进行设计。论文的主要内容如下:研究装配干涉理论,给出零件间的装配干涉关系在三维空间中的描述方法。在此基础上给出几何装配优先关系的推理算法和流程图。同时,综合考虑夹具对装配顺序产生的非几何性影响,实现了可行装配顺序的生成。研究装配公差分析模型的建立方法,归纳和总结了不同公差、间隙和夹具类型对装配偏差传递和累积的影响并建立了量化的对应关系。将坐标转换矩阵作为装配精度计算的媒介,把装配精度评价的一般步骤划分为路径分析、矩阵求解和可装配性评估三个部分,并从有效性、适用范围和可扩展性三个方面对该装配精度量化评价方法进行分析和讨论。对基于坐标转换矩阵的装配精度评价方法的应用范围进行了拓展,研究并验证了该方法应用于对装配精度影响最大配合面的分析以及基于实测值的数字化预选配装配分析的可能性,并将其应用于某部件装配实例。以可用性和可扩展性为基本原则设计了数字化装配顺序规划模块,从模块功能、信息流传递和模块工作流程三个方面对该装配顺序规划模块的总体架构以及子模块的设计思路进行了阐述,以实现装配信息集成、装配顺序生成和装配精度评价的整体目标。
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