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《液压集成块装配过程仿真系统关键技术研究》由会员上传分享，免费在线阅读，更多相关内容在行业资料-天天文库。
1、第49卷第6期大连理工大学学报Vol.49,No.62009年11月JournalofDalianUniversityofTechnologyNov.2009材料、机械工程文章编号:100028608(2009)0620849205液压集成块装配过程仿真系统关键技术研究3曹宇宁,张宏,田树军,王永安(大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,辽宁大连116024)摘要:为检验和比较液压集成块的设计结果,设计了液压集成块装配过程仿真系统.该系统在三维装配环境下,采用基于特征体素的参数化造型方法完成装配单元的实体模型表达;深入研究了装配路径的规划算法,
2、根据液压集成块的特点,提出应用优化的启发式搜索算法3A进行装配路径规划;采用基于空间约束关系的坐标驱动技术实现液压集成块装配过程仿真;通过实例展示装配过程,验证了装配过程仿真系统的实用性和有效性.关键词:液压集成块;装配过程;动态仿真中图分类号:TP391.9文献标志码:A[2]0引言计系统的设计方案数据,结合液压元件及标准件参数化数据库,建立集成块全方位装配模型;其液压集成块作为集成式液压系统的主要单次进行装配规划、虚拟环境下零件装配仿真和装元,其设计的关键在于如何获得一个较优的外部[1]配体碰撞干涉检验等工作;最后得到仿真系统的布局和内部布孔的集
3、成方案.由于系统组成的反馈信息,并判断设计结果是否符合装配工艺要多样性及集成块设计过程的复杂性,仅能在外部求.系统总体结构如图1所示.布局不干涉的基本条件下,得到较优的设计方案,而外部元件的操作方便性及美观等因素很难纳入到集成块的优化设计中;不能保证实际装配过程中,零件之间有足够的装配工具操作空间、不出现碰撞与干涉.为设计和选择最佳方案,本文提出将虚拟装配技术应用到液压集成块的设计中,开发虚拟装配过程仿真系统,直观展示装配过程中零部件的运动形态和空间位置关系,检验元件布局的协调性以及装配工艺的合理性等,尽可能在设计阶段验证与改善产品的可装配性,发现问
4、题,为设计系统提供反馈信息.1液压集成块装配过程仿真系统总体结构以液压集成块优化设计为基础,针对集成块图1液压集成块装配过程仿真系统的结构特征和装配特性,开发了液压集成块虚拟总体结构装配过程仿真系统.该系统首先依据大连理工大Fig.1GeneralstructureofHMBassembly学液压技术课题组开发的液压集成块智能优化设processsimulationsystem收稿日期:2007210215;修回日期:2009207220.基金项目:国家自然科学基金资助项目(50375023).作者简介:曹宇宁3(19832),男,博士生,E2mai
5、l:caoyuning@sina.com;田树军(19512),男,教授,博士生导师.850大连理工大学学报第49卷2液压集成块装配过程仿真关键技之间的位置关系、联接关系和配合约束关系.术研究2.1建立装配模型针对虚拟装配设计对装配模型的要求,以已有的特征建模方法为基础,提出一种适合装配过程动态仿真的面向对象的建模方法,该方法对模型的实用信息进行了扩展,满足了装配环境对装配信息的需求.模型包括实体信息和装配关系信息.各零部件实体单元之间通过装配关系信息紧密联系在一起,组成完整的集成块装配模型.(1)实体信息将实体分为块体、标准件、液压元件以及装配工具
6、四类,各类实体特征均包括工程特征及形状特征.①工程特征.块体和标准件的工程特征主要包括重量与材质等信息.装配工具的工程特征主要包括操作对象信息及工具类型等信息.液压元图2液压元件实体建模层次件的工程特征则分为技术数据和装配信息.技术Fig.2Modelinghierarchyofhydrauliccomponent数据包括工作压力、开启压力、流量及重量等信装配单元在虚拟装配环境下的位姿信息通过息;装配信息用来记录液压元件的密封件与联结对该装配单元的基准坐标系进行6元组描述,就件的选择信息.可以全面地表示该装配单元在虚拟安装环境中的②形状特征.采用参数
7、化造型方法建立集成块体、标准件实体以及装配工具实体.对液压元件位置和方向.(ModelX,ModelY,ModelZ;Angle_X,类实体,定义特征体素为能够表达零件局部结构形状特征的基本实体,将液压元件实体模型的建Angle_Y,Angle_Z)立看做是由不同的特征体素通过一定的约束关系ModelX、ModelY、ModelZ分别为装配单元装配形成.由于很多液压元件的局部特征基本不的基点在虚拟安装环境坐标系中的X坐标、Y坐变,只是部分控制尺寸会发生改变,如电磁铁、手标、Z坐标;Angle_X、Angle_Y、Angle_Z分别为轮及通油孔等,可以
8、归结为专用特征.为此将特征装配单元的基准坐标系在装配环境坐标系中绕体素分为基本特征体素类、专用特征体素类及修
