數(shù)字化預(yù)裝配建模與序列規(guī)劃技術(shù)的研究.pdf

1、本文在介紹并行工程、數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造等先進(jìn)制造技術(shù)背景的基礎(chǔ)上，分析了并行工程對(duì)數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)的需求，闡述了數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)的概念以及對(duì)數(shù)字化設(shè)計(jì)與制造和并行工程的作用和意義。針對(duì)國(guó)內(nèi)外在數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)方面的研究成果，分析了數(shù)字化預(yù)裝配關(guān)鍵技術(shù)的研究現(xiàn)狀，確定了重點(diǎn)研究數(shù)字化預(yù)裝配系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)、設(shè)計(jì)開(kāi)發(fā)方法、裝配建模、裝配序列規(guī)劃等關(guān)鍵技術(shù)。 分析了數(shù)字化預(yù)裝配技術(shù)的特點(diǎn)和需求，提出了數(shù)字化預(yù)裝配系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，研究了數(shù)字

2、化預(yù)裝配系統(tǒng)的功能組成、系統(tǒng)框架和工作流程，構(gòu)建了包含界面層、應(yīng)用層、對(duì)象數(shù)據(jù)層、技術(shù)支持層四層結(jié)構(gòu)的系統(tǒng)框架。根據(jù)數(shù)字化預(yù)裝配系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，提出了利用面向?qū)ο蟮南到y(tǒng)設(shè)計(jì)方法和基于組件的軟件開(kāi)發(fā)方法來(lái)構(gòu)建數(shù)字化預(yù)裝配系統(tǒng)環(huán)境，闡述了數(shù)字化預(yù)裝配系統(tǒng)環(huán)境構(gòu)建中的幾何顯示處理、運(yùn)動(dòng)操作處理以及裝配行為響應(yīng)處理技術(shù)。 在分析數(shù)字化預(yù)裝配系統(tǒng)對(duì)產(chǎn)品裝配信息需求的基礎(chǔ)上，提出了基于三維體系的裝配建模方法，闡述了包含視圖維、過(guò)程維、應(yīng)用維

3、等三維的裝配建模體系：采用層次化、多視圖、變粒度的建模策略構(gòu)建了包含層次、屬性、關(guān)系三向視圖的集成化裝配模型。研究了裝配模型三向視圖信息的表達(dá)、生成、存儲(chǔ)；提出了基于三向視圖的裝配模型信息匹配關(guān)聯(lián)技術(shù)；提出了基于集合理論的裝配約束關(guān)系信息動(dòng)態(tài)生成技術(shù)，為并行工程環(huán)境下的數(shù)字化預(yù)裝配過(guò)程提供了可靠的信息保障。 研究并提出了基于裝配序列 SAP 樹(shù)的裝配序列規(guī)劃原理。建立了包含關(guān)系節(jié)點(diǎn)與數(shù)據(jù)節(jié)點(diǎn)的裝配序列 SAP 樹(shù)模型，以此有效、

4、合理地表達(dá)非線性裝配序列以及并行的裝配作業(yè)任務(wù)；基于幾何推理與知識(shí)推理相結(jié)合的方法，通過(guò)裝配基礎(chǔ)件的判定和廣義子裝配體的識(shí)別，將產(chǎn)品功能結(jié)構(gòu)樹(shù)重構(gòu)為產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)樹(shù)，再由產(chǎn)品裝配結(jié)構(gòu)樹(shù)生成產(chǎn)品裝配序列 SAP 樹(shù)；由于在裝配序列 SAP 樹(shù)生成中考慮了部分工藝約束，縮減了裝配序列的解空間。確定了裝配序列評(píng)價(jià)的綜合目標(biāo)一相對(duì)裝配優(yōu)先關(guān)系，建立了裝配序列評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，利用熵權(quán)法客觀合理地確定了評(píng)價(jià)指標(biāo)的權(quán)重，基于裝配序列SAP.樹(shù)的寬度優(yōu)先搜