零部件系列化设计技术研究及系统开发

零部件系列化设计技术研究及系统开发

李明宇[1]2003年在《零部件系列化设计技术研究及系统开发》文中提出本文在对零部件系列化设计系统的功能需求进行分析和理解的基础上,结合其技术基础和典型实现策略,提出了具有用户自定义特殊零部件系列扩展功能的双基零部件系列化设计策略;研究了在策略实施过程中可能出现的情况;在一定程度上解决了装配件的系列化设计问题;并在零部件系列化过程中引入了管理功能和企业内部的数据信息实时发布和共享。 应用课题提出的策略,对相应的零部件系列化设计系统的开发进行了研究。确定了系统的结构、功能方案;完成了系统的数据库设计和扩展接口设计;解决了系统实现过程中的零部件信息提取、装配件系列化、文档模型信息管理、零部件离线编辑和错误检测等一系列关键技术难点,并完成了主体功能模块的设计。 开发了依托于SolidWorks平台的原型系统,进行了系统研究结果的验证,效果良好。

吴文根[2]2007年在《基于SolidWorks的产品设计专用系统的研究与开发》文中指出CAD技术的广泛应用有效地提高了产品设计质量,从而缩短产品设计周期,一些企业在充分利用二维CAD技术的同时也开始转向叁维CAD技术的应用,以取得更大的经济效益。商品化的叁维CAD软件提供最基本的应用功能,只能解决企业中带有共性的问题,为了更有效地发挥CAD系统的作用,满足特殊行业和特定产品的需要,通常需要对通用CAD软件进行二次开发,实现CAD系统的专业化和本土化。本文根据企业项目(基于叁维CAD平台的产品参数化设计系统)的实际要求,提出了基于SolidWorks的产品设计专用系统的总体设计方案,重点研究了系统开发的关键技术:参数化设计方法、系列化设计方法和CAD二次开发技术。参数化方法的本质是基于约束的产品描述方法,目前面向零件参数化设计的研究和系统开发已经取得一定的成效,但对部件级参数化的研究比较少,缺少方法。针对这一情况,本文深入研究了基于SolidWorks的零件参数化设计方法,并将零件参数化的思想扩展到部件级参数化设计中,提出基于装配关系的部件参数化设计方法,实现了基于SolidWorks的部件参数化设计。SolidWorks不仅提供了强大的造型功能,而且提供了实用性很好的产品设计系列化功能,从而满足产品设计的快速调整和系列化需求。本系统中的叁维建模广泛采用了SolidWorks提供的两种系列化设计方法:配置和系列零件设计表,因此,本文深入研究了上述方法在装配部件系列化设计中的应用。通过对叁维CAD的二次开发技术的研究,提高CAD技术在产品设计中的应用水平。本文着重分析了SolidWorks二次开发的开发方式和一般步骤,探讨了产品设计专用系统中的数据管理技术,以SolidWorks插件方式开发了依托于SolidWorks平台的实用系统,并给出了系统运行实例。

罗莹[3]2008年在《工程机械驱动桥系列化设计工具软件开发》文中研究指明随着叁维图形技术和计算机技术的发展,通过现代设计方法来进行产品的研制开发将成为适应当今市场需求的必要手段。本文针对目前我国驱动桥的传统设计方法,提出将参数化CAD技术与虚拟装配技术相结合,利用系统支撑平台的功能,对轮式工程机械驱动桥设计系统进行研究与开发,达到快速设计工程机械驱动桥系列化产品的目的。(1)本文通过对驱动桥的结构特点及当前各相关软件的对比分析,以Pro/E为开发平台,Pro/Toolkit为二次开发手段,确立了驱动桥系列化设计系统的总体方案,整个系统分成差速器、主传动、轮边减速器叁个模块;(2)由于驱动桥系列产品所采用的数学模型及产品的结构几乎都是固定不变的,所以本文在建立满足要求的一种型号产品之后,采用叁维模型与程序控制相结合的方式,对装配环境下的驱动桥模型利用Pro/Toolkit程序检索初始零件模型的设计参数供用户编辑修改,并按照新的设计参数更新,采用程序自动完成尺寸修改更新的方法,设计出新的零件模型,整个修改过程均在装配体的基础上进行,更方便快捷地实现了其它型号产品的快速设计;(3)本文对于驱动桥模型的装配过程进行了二次开发,通过Pro/Toolkit相关函数的调用,用程序预先定义模型的装配关系,反映到实际操作过程中,只需根据框架模型,就可将其他相关零件自动装配到配合位置,减少了后期因为手动约束定义的选取而带来的不便;(4)本论文设计的驱动桥设计系统具有友好、直观的人机交互界面,并开发出驱动桥系列化产品快速设计的功能,达到了良好的系统集成需求,从而进一步避免重复劳动,提高设计人员的工作效率。

王旭鹏[4]2009年在《电弧炉CAD系统开发及其关键零部件优化设计》文中研究指明结合了模块化与参数化各自优点的参数化模块设计是实现产品快速设计的有效途径之一。本文以电弧炉零部件为研究对象、以SolidWorks作为软件支撑平台,利用Visual Basic6.0编程语言和API函数对SolidWorks进行了二次开发,采用面向对象的系统设计方法以及基于模块化的系统划分方法,开发了集零部件参数化设计、查询调用、工作仿真于一体的电弧炉机械结构CAD系统;同时,基于MATLAB和COSMOSMotion对电弧炉炉盖转位机构进行了优化和仿真;利用有限元分析软件对电弧炉钢包车梁进行了优化设计。论文主要研究内容如下:(1)结合用户和系统需求分析,设计出系统的总体结构,建立了系统的总体框架,并对整个系统进行了功能模块的划分。(2)结合叁维模型库技术创建了45T电弧炉的所有模型库;以Visual Basic6.0为开发工具建立了零部件查询、调用的人机界面。(3)利用Visual Basic6.0编程语言和API函数对SolidWorks进行了二次开发,实现了45T电弧炉所有零部件查询调用、钢包车零部件及整车的参数化、系列化设计以及电弧炉工作动画浏览。(4)利用Access2003作为数据库处理工具,建立了参数化建模的参数库。(5)利用MATLAB对电弧炉炉盖转位机构进行了优化设计,并通过COSMOSMotion对优化模型进行模拟仿真,进一步验证了优化的合理性。(6)利用COSMOSWorks对电弧炉钢包车梁进行静力学分析,并在此基础上对其结构进行优化,优化后车梁结构更加合理,对实际设计生产具有较大的指导意义。本文将参数化、模块化的理论研究成果进行应用集成,并结合软件技术,开发出具体的参数化CAD软件;同时结合产品特点进行了机构、结构的优化设计,并将其应用于产品生产领域,可以显着提高设计效率,对企业实施CAPP/PDM、以及推动企业的信息化建设以及产品优化设计具有很强的现实意义。此外,本文首次将叁维CAD技术和电弧炉产品相结合,对电弧炉的设计、研发提供了一条行之有效的方法;同时,本文的研究方法同样适用与其它的机械产品。

陶熠[5]2010年在《灌装输送线数字化设计平台研究与开发》文中研究表明论文结合浙江省制造业信息化优先主题重点项目“食品饮料机械产品数字化设计与制造集成平台的开发与应用”(编号:2008C11005),在阅读国内外相关文献的基础上,对灌装输送线数字化设计平台进行了研究,提出了灌装输送线产品集成化建模方法与技术,支持布局的灌装输送线部件变型设计方法与技术,基于布局的灌装输送线零部件协同变型方法与技术,设计了灌装输送线数字化设计平台体系结构和功能模型,开发了支持灌装输送线数字化设计的平台原型系统。第一章介绍了数字化设计制造技术的发展历程和发展趋势,及国内外研究现状,引出了本文的研究内容,即对于灌装输送线产品的数字化设计,如何利用有效的工具和方法来提高设计效率及设计质量的关键技术。第二章对灌装输送线数字化设计过程进行了分析,针对灌装输送线数字化设计需求,设计了灌装输送线数字化设计平台体系结构,设计平台集成了零部件库、设备库和输送单元库等基础库的功能。阐述了集成平台关键技术,包括灌装输送线产品族模型建模技术,输送线零部件协同变型技术和零部件系列化技术。第叁章对灌装输送线产品集成化建模方法和技术进行了研究,利用基于事物特性表(SML)的方法实现零件参数化建模;利用配置技术对输送线部件建模;根据相似性原理,对输送线零部件进行系列化设计。分析了灌装输送线零件建模、部件建模、产品系列化的流程,通过过程优化对零件建模工具、部件建模工具、产品系列化工具进行了设计和开发。第四章阐述了基于平台的灌装输送线数字化设计,首先利用布局模型库提供的模型资源进行灌装输送线的布局设计,利用仿真软件对布局模型进行分析,根据布局设计和仿真分析的结果对灌装输送线零部件及输送单元进行结构设计。实现了部件变型设计,利用零部件协同变型技术实现了输送线组成单元的协同变型。第五章对本文研究内容进行了总结和展望。

刘巧珍[6]2007年在《计算机辅助产品模块化设计方法及其在减振器中的应用研究》文中认为模块化设计的目的是将产品进行模块划分后,以尽可能少种类和数量的模块组成尽可能多种类、需求的产品,即以最小的成本满足市场的各种不同需求。随着个性化和大规模定制的兴起,模块化设计以其响应市场变化快、产品设计周期短、产品生产成本低等优点越来越受到人们的重视。随着汽车行业的高速发展,减振器的需求越来越大,减振器种类、规格系列繁多,使用模块化设计方法能够加快产品开发速度,降低生产成本。根据浙江省重大科技攻关项目“汽车磁流变流体半主动减振器关键技术攻关”的需要,结合正裕企业的具体项目,本论文在模块化设计理论的基础上研究计算机辅助模块化设计方法,并在减振器中得到应用。本文共分五章:第一章,对模块化设计研究现状及关键技术,参数化设计特点和实施方法进行了概述,简单介绍了Pro/E二次开发技术,目前减振器的研究现状。分析其中存在或者尚未解决的问题,最后提出了课题的研究内容和方向。第二章,对现有的模块划分方法进行分析和比较的基础上,采用多目标模块划分方法进行研究。对模块划分的目标进行了相关性描述。分析了逐行合取的模糊等价矩阵聚类截取算法的缺点,提出了一种效率较高的多行合取算法。开发出计算机辅助模块划分模块,以减振器为例进行了模块划分。第叁章,提出基于相似性的零部件重组方法。进行零部件相似性的相似度计算的研究,给出了综合考虑零部件的材料特征、形状特征、精度特征、加工特征的相似度计算的统一标准和算法,为计算机求解提供了算法支持。运用模糊聚类方法开发出基于相似性的计算机辅助零部件重组模块,并用活塞杆为例验证方法的有效性。对于系列化零部件运用通过参数表驱动模型的方法,运用Pro/E二次开发工具族表,对活塞杆实例建立了两级族表驱动模型。第四章,对现有配置规则分析的基础上提出使用人工交互和计算机辅助约束自动检验相结合的模块配置策略。研究了模块信息组成及其数据间的关联关系。总结出叁种模块配置关系,给出其相应的模块配置规则及实施方法。最后给出了减振器的模块配置策略。第五章,提出了一种以数据库为基础的叁维CAD模块化、参数化设计方法。以数据库为基础,通过Pro/E系统的高级开发工具包Pro/TOOLKIT,运用VC++.net开发环境,开发出基于Pro/E的模块化设计系统,实现模块配置及参数化设计功能,通过减振器设计实例表明该技术的有效性。第六章,总结了本文的主要工作,并且对后续工作进行展望。

谈国荣[7]2016年在《底侧卸式矿车系列化产品CAD系统的设计与研究》文中认为随着这几年的矿车行业的深入发展,客户的个性化需求越来越明显,企业之间的竞争焦点开始转向以客户为驱动的需求定制、客户满意度的提升、企业服务质量的提高,这给传统矿车企业的产品设计方法带来了巨大挑战。因此,研究一种针对矿车产品能够进行系列化设计的方法显得尤其重要,具体研究内容如下:(1)针对现有的系列化设计方法不能满足矿车系列化设计,在分析相似理论和模型设计的基础上,深入研究了系列化设计的方法,比较了模型设计与系列化方法的相似之处,将模型设计和产品系列化方法相结合,提出了基于模型设计的相似系列化设计方法,为后续的系列化设计奠定理论基础。(2)研究了底侧卸式矿车的结构原理,在功能分析的基础上,从产品层次到零件层次进行模块划分并进行隶属编码;针对产品系列化的应用需求,对产品装配模型和建模方法进行了研究,分析了SolidWorks草图绘制、特征操作,归纳出零件的参数化特征建模的规则以及产品装配的方法和关系。(3)利用车箱层次化建模,得到车箱的无量纲数表达式,采用相似理论与量纲分析法,对车箱的规格进行了系列化设计,得到了车箱的规格系列,为产品系列化设计提供了数值条件。(4)针对产品变型参数相互约束形成的网状结构,研究了的事物特性表的数据存储结构和零件优先级设计规则,以此来确定参数传递顺序,为产品变型建立准确可靠的参数传递通道,通过对参数进行映射传递完成产品实例的重置并对工程图进行调整。(5)研究了车箱在满载时的力学特性,通过ANSYS Workbench进行FEA分析,得到满载状态下车箱的总变形和等效应力情况,验证了系列化方法的可靠性。(6)针对产品系列化需求对系统的整体构架进行设计,以SolidWorks为CAD平台,运用VC++开发工具,结合Access数据库开发出底侧卸式矿车产品系列化设计系统。

丁毅[8]2017年在《基于SolidWorks发泡模3D建模系统开发与研究》文中研究说明随着经济的发展,冰箱已经进入千家万户,但是由于企业在冰箱发泡模具设计过程中依然采用以往基于二维图方式进行的原因,因而造成了系列化设计效率较低、图纸修改工作量大、文档管理混乱等问题。本论文提出了一种基于SolidWorks的参数化设计方法,通过制作专用插件以解决发泡模具设计过程中的存在的问题。本论文依托于我校与滁州科创模具制造有限公司的合作项目“冰箱发泡模具3D设计系统与工程制图规范开发定制”。通过Microsoft Visual Studio 6.0开发平台与SolidWorks 2012绘图软件开发出了一套冰箱发泡模具系列化设计系统。本系统以冰箱发泡模具的快速系列化设计以及文档的有效管理为目标对以下内容进行了研究:(1)工装的参数化及系列化设计。本系统对所有的工装文件划分若干模块,产品设计参数按照从工装到模块再到零件的顺序进行传递,设置主、被动尺寸关系,通过程序修改主动尺寸数值来驱动叁维模型,实现发泡模具工装的系列化设计;(2)标准件库的建立。利用Access 2003数据库将发泡模具设计过程中常用的零件保存起来,用户通过插件可以做到对标准件的叁维模型及工程图进行查看、标准件的参数化设计、标准件的调用以及将标准件工程图另存为其它格式的文件;(3)属性选择性添加。由用户勾选所需要添加的属性,利用循环语句依次打开装配体的一级子件并对当前打开的子件进行属性添加,通过映射关系,将所赋值的属性复现在叁维模型的工程图中,属性信息保存在Access 2003数据库中并可由用户进行修改。通过本系统,设计人员可以快速的对冰箱发泡模具进行系列化设计并以极短的时间对所有工程图添加属性信息。实践证明本系统显着地缩短了产品的开发周期,具有较高的使用价值。

闫光权[9]2016年在《基于实例知识的机械产品设计平台研究与开发》文中提出本课题对基于产品设计实例知识及其推理的产品变型设计方法进行了研究和探讨,结合中小型机械产品设计及国内机械工业尤其是汽车减振器企业的实际情况,以汽车减振器产品为例研究了基于实例的产品设计方法,提出了比较完整合理实用的减振器产品设计流程与方法提出了以产品关键特征属性为基础的知识模板表示方法,基于相似度匹配的检索方法,及在基于实例原型的设计修改方法。给出了减振器产品到其关键零部件的XML实例知识表达方法,在对设计平台功能需求分析的基础上,建立了产品设计平台的结构模型及其实现方法。最后通过减振器产品设计实例对基于实例模板的相似性匹配,最相似实例选择进行了一定验证,对基于实例知识的系列化设计方法进行了初步探讨。

黄庆[10]2011年在《大型龙门加工中心快速设计与分析系统的研究》文中研究指明大型龙门加工中心由于体积大,质量重,通常采用面向订单的单件、小批量生产方式,当企业接到订单时,需要对产品进行重新设计。若按传统的设计、生产方式,企业无法快速响应市场,同时满足客户个性化需求,快速设计出高刚度、高精度的大型龙门加工中心。为了提高大型龙门加工中心产品的设计效率,同时满足用户个性化和多样化的需求,本文以大型龙门加工中心为研究对象,将模块化设计、元结构设计、参数化设计、有限元分析等技术与大型龙门加工中心设计相结合,研究并开发了大型龙门加工中心快速设计与分析系统。具体研究内容如下:1、根据模块化设计原理,在产品功能分析、结构分析的基础上,将“原子理论”应用于模块聚合。在对大型龙门加工中心产品族进行模块划分的基础上,对产品和模块进行系列规划与设计,并基于约束和实例推理对产品模块配置进行研究。2、对大型龙门加工中心产品的机床大件进行结构研究与分解,根据相似性原则,提取大件中功能相似、结构各异的元结构,基于UG软件平台及其二次开发技术,研究了机床大件快速改型设计。3、基于元结构技术和ANSYS APDL语言研究了同类机床大件快速分析的方法,并用ANSYS Workbench软件对机床大件进行静态性能与模态分析,根据分析结果,以高刚度、高抗振性和轻量化为指标,通过元结构技术和参数化设计对初始设计结构进行优化,使机床大件在实现轻量化的前提下,静力学性能有所改进,抗振性得到提高。4、基于以上研究,在VC++6.0开发环境与UG二次开发平台下,结合数据库管理技术,开发了大型龙门加工中心快速设计与分析系统,实现以上所述功能,并以实例验证了该系统的可行性。

参考文献:

[1]. 零部件系列化设计技术研究及系统开发[D]. 李明宇. 国防科学技术大学. 2003

[2]. 基于SolidWorks的产品设计专用系统的研究与开发[D]. 吴文根. 武汉理工大学. 2007

[3]. 工程机械驱动桥系列化设计工具软件开发[D]. 罗莹. 西安理工大学. 2008

[4]. 电弧炉CAD系统开发及其关键零部件优化设计[D]. 王旭鹏. 西安理工大学. 2009

[5]. 灌装输送线数字化设计平台研究与开发[D]. 陶熠. 浙江大学. 2010

[6]. 计算机辅助产品模块化设计方法及其在减振器中的应用研究[D]. 刘巧珍. 浙江大学. 2007

[7]. 底侧卸式矿车系列化产品CAD系统的设计与研究[D]. 谈国荣. 合肥工业大学. 2016

[8]. 基于SolidWorks发泡模3D建模系统开发与研究[D]. 丁毅. 合肥工业大学. 2017

[9]. 基于实例知识的机械产品设计平台研究与开发[D]. 闫光权. 西南交通大学. 2016

[10]. 大型龙门加工中心快速设计与分析系统的研究[D]. 黄庆. 南京航空航天大学. 2011

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