基于局部反求的虛擬裝配混合模型構建技術及其應用研究.pdf

1、小批量或者單件生產的復雜桁架類產品，裝配時一般以手工裝配和修調為主，這就需要在零件加工完成后，通過不斷地試裝配、修整和再裝配等過程循環(huán)，直至達到裝配要求。整個裝配周期較長，裝配效率低下，嚴重地影響了產品研發(fā)和裝配速度。
　　針對該問題，本文研究了從對實際加工制造出來的實物模型檢測得到的點云數據到可用于裝配仿真及精度預測的虛擬裝配混合模型的構建方法和流程，將實物模型的試裝轉換為高度擬實化的虛擬模型的試裝，實現試裝過程虛擬化，在實際裝

2、配之前提前預知裝配精度和修配量，及時指導裝配工人現場修配和裝調，大大提高裝配效率。
　　第一章，綜述了由點云模型到虛擬裝配混合模型轉換過程中涉及的關鍵技術與國內外研究現狀，討論了這些技術目前存在的問題，給出了課題來源、研究內容，并介紹了本文組織結構。
　　第二章，提出了基于局部反求的裝配特征面構建方法。以某典型桁架結構為研究對象，分析了其裝配特征面的組成，基于設計模型構建了分塊引導模板庫來實現點云模型裝配特征面區(qū)域的快速自動

3、分割，并利用局部反求方法實現裝配特征面的構建。
　　第三章，研究了基于測量點云數據的幾何精度信息提取方法。對于尺寸精度信息，提出了基于方向包圍盒的方法進行尺寸值的一次性快速提取，通過與理想值的比較得到尺寸誤差值。對于形位精度信息，根據最小區(qū)域法建立了相應的優(yōu)化求解數學模型，提出了基于改進遺傳算法進行計算的方法，能夠快速得到符合定義的精確值。
　　第四章，研究了集成裝配特征的虛擬裝配混合模型的構建技術及其應用。為解決普通面片模

4、型無法直接裝配和理想幾何模型無法反映零件實際幾何加工形貌這兩方面的難題，提出了將真實代表實物表面幾何屬性的點云面片化模型與包含裝配特征元素、幾何精度和裝配約束等信息的裝配特征關聯起來，構建層次化結構的虛擬裝配混合模型，采用基于裝配約束與位姿變換的混合模型裝配定位方法，并給出了基于混合模型的桁架結構裝配仿真實例。
　　第五章，介紹了基于CAA二次開發(fā)技術和MATLAB算法工具箱在CATIA設計平臺上進行的原型系統(tǒng)開發(fā)，包括系統(tǒng)的總體