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基于SolidWorks的计算机辅助公差优化设计研究

发布时间:2018-02-04 11:13

  本文关键词: SolidWorks二次开发 计算机辅助公差设计 公差分析 公差优化设计 出处:《西南交通大学》2017年硕士论文 论文类型:学位论文


【摘要】:随着工业4.0和中国制造2025计划的实施,数字化设计与制造智能化成为了机械发展的主要方向。计算机辅助公差设计技术(CAT)作为CAD/CAM集成化的重要内容,对于提高设计效率、进一步实现智能制造具有重要意义。然而,CAT却远远落后于CAD的发展。针对这一问题,本文开展了 CAT研究,并开发了一种集成于SolidWorks三维设计软件中,通过与模型交互,高效实现公差优化设计工作的插件系统。本文开展的具体研究工作主要如下:首先,探讨了利用二次开发工具API SDK将CAT设计集成到SolidWorks平台的方法。通过分析SolidWorks二次开发API的接口模型结构和二次开发时所生成的框架代码,调查了插件系统与SolidWorks之间的链接和数据交换方法,以及插件具体功能的实现手段。运用获取回路零件与配合信息的API,创新地提出了易于回路搜索的数据组织结构,以及基于配合位置信息判断组成环增减性的方法,并实现了基于三维CAD模型的尺寸链的自动生成。其次,对目前主要的公差分配和公差分析方法进行了对比研究,论述了运用蒙特卡洛法进行公差分析的具体实现方法。通过建立标准公差数据库,实现了对公差数据的自动获取,提高公差设计效率。最后,研究了公差优化分配的相关理论,重点分析了不同约束条件(极值法约束条件和统计法约束条件)下的成本-公差模型,以及结合了田口质量损失模型的多目标优化方法。通过调研得到的成本数据应用不同优化方法进行计算,分析了造成不同结果的原因。本文设计的CAT设计模块被集成在SolidWorks三维CAD平台中,可直接从三维装配模型中获取数据,自动生成尺寸链,并提供了多种公差分析和公差优化分配方法,可较为方便地进行公差优化设计与验证,大大提高了公差设计效率。
[Abstract]:With the implementation of Industrial 4.0 and made in China 2025 program. Digital design and manufacturing intelligence has become the main direction of mechanical development. As an important part of CAD/CAM integration, computer aided tolerance design (CAD) technology can improve the design efficiency. The further realization of intelligent manufacturing is of great significance. However, cat lags far behind the development of CAD. In order to solve this problem, the CAT research is carried out in this paper. And developed a software integrated in SolidWorks 3D design, through interaction with the model. Efficient tolerance optimization design plug-in system. The specific research work carried out in this paper is as follows: first. This paper discusses how to use the secondary development tool API. The method of integrating CAT design into SolidWorks platform by SDK. The interface model structure of SolidWorks secondary development API and the frame code generated during secondary development are analyzed. . The method of linking and exchanging data between plug-in system and SolidWorks, and the means of realizing the specific function of plug-in are investigated. The API of obtaining loop parts and matching information is used. The data organization structure which is easy to loop search and the method of judging the increment and subtraction of the loop based on the matching position information are proposed in this paper, and the dimension chain based on 3D CAD model is generated automatically. Secondly. In this paper, the main tolerance distribution and tolerance analysis methods are compared and studied, and the realization method of tolerance analysis using Monte Carlo method is discussed, and the standard tolerance database is established. The automatic acquisition of tolerance data is realized, and the efficiency of tolerance design is improved. Finally, the related theory of tolerance optimal allocation is studied. The cost-tolerance model under different constraint conditions (extremum constraint and statistical constraint) is analyzed. And combined with the Taguchi quality loss model of the multi-objective optimization method. The cost data obtained from the investigation is calculated with different optimization methods. The CAT design module designed in this paper is integrated into SolidWorks 3D CAD platform and can directly obtain data from 3D assembly model. The dimension chain is generated automatically, and various tolerance analysis and tolerance optimal allocation methods are provided. The tolerance optimization design and verification can be carried out conveniently, and the efficiency of tolerance design is greatly improved.
【学位授予单位】:西南交通大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2017
【分类号】:TG801;TP391.7

【参考文献】

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本文编号:1490070

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