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1、【转】虚拟装配工艺规划系统【转】虚拟装配工艺规划系统308.0元?2011年04月03日庞大产品的装配工艺计划是一项消耗时间和艰巨的工作,虚拟装配工艺计划技术的出现为产品的装配工艺计划供给了一条新的有用场径。文中提出1个实用的集成化vapp系统,先容了vapp系统的体系布局,并对cad系统到vapp系统的数值转换、虚拟产品装配模子、装配历程中等识匡助决定计划、线缆装配工艺计划、装配现场可视化等vapp系统的关键技术举行了阐述。今朝vapp系统已在航天产品的装配工艺设计中得到试用,取患了良好成效。一、引言九十年月中期,"虚拟产品开发(virtualproductdevelopment,vpd
2、)"技术的出现,引起了许多人的广泛存眷。vpd的基本思惟就是路程经过过程计较机虚拟模子来摹拟和预先推测产品功效、机能及可加工性等,在产品的开发历程中,许多人可以在计较机的"虚拟"环境中构思、设计、制造、测试和阐发产品,以处理完成产品在tqcse方面存在的重大问题。虚拟装配计划技术是vpd的核心关键技术之一。与传统的装配计划相比,虚拟装配工艺计划具备以下两个明显的特点：其一,设计者可路程经过过程三维输入设备,直接对零器件举行三维装配操作,因此非常直观,且具备较高的交互性,能最大限度地阐扬人的创造力；其二,三维立体预示能让设计者像在真实世界中同样观察物体,因此能及时准确地发现装配工艺设计中存在
3、的问题,从而提高产品装配工艺设计效率和质量。2、系统研究背景阐发今朝,虚拟装配计划技术的研究已取患了一些进展[1,2],但总的来讲,将虚拟现实技术应用于产品装配计划的时间还不久,各种定见和要领还不可熟,导致虚拟装配计划系统的工程实际应用程度不高,其缘故原由主要集中在以下几个方面：(一)今朝对虚拟装配计划的研究还局限于虚拟装配计划本身,如虚拟装配建模、装配挨次计划、装配路径计划等,没有思量虚拟装配计划系统与其它系统的集成,而虚拟装配计划系统作为"vpd"的一部分,应该思量与虚拟产品开发的其它部分的集成。(二)今朝的虚拟装配计划系统中,大多采用纯粹沉醉式的虚拟环境。在虚拟装配计划系统中,纯粹沉
4、醉式的虚拟装配计划系统没必要然很理想。因为在虚拟装配计划的历程中有许多文字信息(或者数值)需要输入和预示。在纯粹沉醉式的虚拟环境中,处理大量的ascii码信息比较坚苦。但另外一方面,沉醉式虚拟环境在观察、体验认识、阐发和评价装配工艺设计方面照旧具备明显的上风。因此,如何将沉醉式和非沉醉式的装配环境相结合,在今朝的技术前提下对提高虚拟装配计划系统的实用性显得非常重要。(三)现行的虚拟装配计划系统多数采用多边形面片模子举行产品的信息表达,而采用多边形面片模子丢掉了cad模子中大量的工程语义信息,使得虚拟装配系统难于捕获和维护产品的设计意图与产品设计约束等工程信息,同时也为表达和确定零件间的装配
5、瓜葛带来了坚苦。(四)虚拟装配计划系统中的碰撞检验测定算法除开要具备及时性之外,还需思量多边形模子表达对碰撞检验测定的影响。例如,圆柱孔中插进去等半径的圆柱轴时,会检验测定到轴孔之间发生碰撞干涉(由于多边形表达中圆柱面已近似地表达为棱柱面),这就导致等半径的轴孔在虚拟装配环境中没有办法举行装配。因此,基于虚拟装配的及时碰撞检验测定给虚拟环境下的碰撞干涉检验测定算法带来了新的问题。(五)今朝虚拟装配系统普遍缺乏对装配公差举行阐发与综合的手段,对于某些关键配合环节(如孔轴过盈配合),没有优化配合的手段,导致实际产品的装配精密度不高。(六)现存的虚拟装配计划系统大多只思量刚体零器件装配工艺计划,
6、很少思量线缆等柔性体的装配工艺计划。而线缆类零件的装配在航空、航天、汽车、计较机、家用电器等产品中占有很大的比重。实际上,线缆装配历程的不规范及可靠性问题是影响机电产品装配质量的1个重要缘故原由,甚或者成为影响工程系统成败的关键。作者针对以上造成虚拟装配计划系统实用性不高的因素,并结合"十五"总装预先研究输将项目"数码化预装配技术",和国防某企业的合作项目"虚拟装配工艺与工装设计及其信息管理系统"等项目的具体需求,以实用、集成为起航点,自立开发了虚拟装配工艺计划系统vapp(virtualassemblyprocessplanning),该系统能够在产品设计阶段基于三维数码化实体模子实施数
7、码化预装配,活泼直观地计划与验证装配工艺历程,从而提高产品装配的一次乐成率。三、体系布局虚拟装配计划系统是在必然的体系上构成和运行的,体系的好坏直接瓜葛到虚拟装配计划系统开发的成败。系统的、合理的虚拟装配计划系统体系布局,不仅应把虚拟装配计划历程中的各个环节有机地集成起来,同时,虚拟装配计划系统作为虚拟产品开发的重要组成部分,也需要在产品数值管理系统(pdm)的统一节制下运行,从而使成为事实虚拟产品开发全历程的信息、功效
