机加工与装配工艺过程仿真系统开发

发布时间：2017-04-25 06:11

  本文关键词：机加工与装配工艺过程仿真系统开发，由笔耕文化传播整理发布。

【摘要】：随着制造业信息化的高速发展和人们物质生活水平的提高,用户对产品的多样化需求也越来越高。为更好的满足用户的需求、更快的调整生产计划、及时准确的把握市场动向,制造业逐步将大批量生产转化为多品种小批量的生产模式。基于工序预测模型管理的加工仿真技术既可以验证工艺的合理性对加工方案作出评估和优化,也可以与MES系统集成指导车间作业,从而帮助企业缩短研发周期,降低成本,提高效率。论文对加工仿真理论和仿真系统的发展现状进行了研究,分析了现有仿真系统和理论的利弊,在此基础上提出了基于工序状态管理的工序仿真研究。 论文建立了基于工序状态管理的加工仿真和装配仿模型,分析了仿真系统应具备的功能,设计了系统框架和数据格式。该系统分成数据源、三维重构、特征变换与预测模型管理三个模块,并完成了相应的开发工作。 数据源模块为系统提供产品和工艺数据,是仿真系统的数据基础。论文通过三维Solidworks的二次开发,提取了零件和装配体模型的几何信息和三维标注信息,并将其存储到二维表中,为模型重建提供数据。 三维重构模块为系统提供三维可视化环境。论文在Windows环境下以VC++和OpenGL为工具,以数据源提供的产品B-rep数据和三维标注信息为基础,实现了产品三维模型和三维注释信息的重构功能,为系统提供了三维环境。 特征变换和预测模型管理是仿真功能实现的核心模块。论文建立了加工工艺文件和特征变换之间的映射关系。在数据源和三维重建模块的支持下,经过特征变换和装配顺序调整算法获得加工和装配工序状态预测模型。通过预测模型管理生成加工和装配仿真动画。 论文对仿真系统数据输出作了理论研究和功能开发,提出了基于零件预测模型投影视图输出的算法,并通过编程实现了这一功能。论文以两个典型实例验证了系统的仿真预测功能。
【关键词】：加工工艺过程仿真 装配工艺过程仿真 预测模型管理 二次开发
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2014
【分类号】：TH16;TG95;TP391.9
【目录】：

• 摘要9-10
• Abstract10-12
• 第1章 绪论12-16
• 1.1 加工与装配过程仿真的研究背景12-13
• 1.2 加工与装配过程仿真的研究现状13-14
• 1.2.1 国外研究现状13-14
• 1.2.2 国内研究现状14
• 1.3 课题的提出及意义14-15
• 1.4 课题的研究内容15-16
• 第2章 系统模型建立16-20
• 2.1 引言16
• 2.2 机加工工艺过程仿真系统模型16-17
• 2.3 装配工艺过程仿真系统模型17-18
• 2.4 加工与装配过程仿真关键技术18-19
• 2.5 本章小结19-20
• 第3章 仿真系统总体设计20-26
• 3.1 引言20
• 3.2 系统设计原则20
• 3.3 系统功能分析20-21
• 3.4 系统框架和功能模块21-23
• 3.5 系统运行流程23-24
• 3.6 开发环境选择24-25
• 3.7 本章小结25-26
• 第4章 仿真系统数据格式设计26-34
• 4.1 引言26
• 4.2 产品模型数据格式设计26-31
• 4.2.1 几何数据格式设计26-30
• 4.2.2 注释数据格式设计30-31
• 4.3 工艺数据格式设计31-33
• 4.3.1 加工工艺数据格式设计32-33
• 4.3.2 装配工艺数据格式设计33
• 4.4 本章小结33-34
• 第5章 系统开发34-60
• 5.1 引言34
• 5.2 零件模型重构34-43
• 5.2.1 注释信息重构35-43
• 5.3 装配部件模型重构43-45
• 5.3.1 零件空间坐标变换43-45
• 5.3.2 部件模型重构45
• 5.4 产品模型重构45-48
• 5.5 零件机加工工艺过程仿真48-55
• 5.5.1 零件工序预测模型生成48-50
• 5.5.2 零件工序预测模型管理50-55
• 5.6 装配序列仿真55-58
• 5.6.1 装配工序预测模型生成55-57
• 5.6.2 装配工序预测模型管理57-58
• 5.7 本章小结58-60
• 第6章 实例验证60-70
• 6.1 引言60
• 6.2 零件机加工工艺过程仿真60-65
• 6.3 装配体装配顺序仿真65-68
• 6.4 本章小结68-70
• 总结与展望70-72
• 结论70-71
• 展望71-72
• 参考文献72-76
• 致谢76-77
• 学位论文评阅及答辩情况表77

【参考文献】

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本文编号：325779