基于多层级骨架模型的产品总体结构控制方法研究-论文.pdf

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1、仿■，毽螟ICADICAMICAEICAPP基于多层级骨架模型的产品总体结构控制方法研究赵练一。郭连水，聂蓉梅。肖进，杜可君(1．北京航空航天大学机械工程与自动化学院，北京1O0191：2．中国运载火箭技术研究院总体设计部，北京l00076)摘要：论述了基于多层级骨架模型的产品总体结构控制方法的实现和设计过程。提出以多层级骨架模型为信息传递纽带的总体结构控制方法。并以Pro／E为平台，结合产品设计实例，对文中提出的方法加以验证，表明总体结构控制方法可以有效地解决复杂产品设计过程中的“快速变型”和零件“重用性”瓶颈。关键词：多层级骨架模型：变型设计

2、；重用；装配模型中图分类号：TH391．7文献标志码：A文章编号：1002—2333(2014)07—0112一O4StudyonOverallControlMethodBasedonMulti-levelSkeletonnodelZHAOLian，GUOLianshui，NIERongmei2,XIA0Jin，DUKejun(1．CollegeofMechanicalEngineeringantiAutonlation．BeihangUniversity．Beijing1()O191．China：2．De1)artmen!ofSystemsEn

3、gineering．ChinaAeadem)¨fI,aum·I1Vehich·Thnoh}gv．Beiiingl00076．Chim~)Abstract：Based0nmulti—levelskeletonmodel，thedetaiIpro(~essofore!’all(·ontl‘OlmethorliSpres(ntedinpape~'．Anewapproachofassemblymodelingisputforwav’‘jbytakingmu]ti—levelskeletonmodeltlSbt'i~IgeofIt"allst'e!’rin

4、gdes’igninformarion．Anintegrateframeworkhasbeendeveh>pedfordesignsatelliteassemblingfixttIre，whichshowsthatk)thvariantdesignan({componentreusecan1)eachievec1hvusingoveral1eont]·01method．Keywords：multi—levelskeleton；variantdesign；reuse；assemblydesign0引言信息传递的局限性，而且很好地解}火零件的，竖设汁

5、市场竞争日益加剧，消费者希望对产品有更多的选和重用性之间的矛盾。择，花费更少这就要求企业具备快速响应市场的能力，1多层级骨架模型——总体结构控制的建模方法研发l叶I多样化的产舳，减少设计和制造的时间解决这个从产品总装配体层次结构来看．总装配体由t。：矛盾的有效途径是利用计算机辅助设计技术，对现有成个不同层次的有着一定约束关系的子装体和零件绀熟的产品进行快速的变型设计，最大程度地重用企业已成，子装配体又可以分解为更下层的次级子装眦体干¨‘零有的经验和资源、对企业的大量调查分析示，有70％以件，表现为一定的层次性总装眦体、子装配体、零件之问的没汁1作

6、属于变没计。变型设计可以最大程度的层次结构如图1所示，总装配体处于最顶层，一级子装地重用企业成熟的产品资源，进而大大缩短产品研制周期，有效提高产品设计的效率。产品结构的变型设计是在保持产品总体框架和布局的前提下，通过调整特征尺寸的控制参数或者选择特定功能的表现形式，从而衍生m新的满足不同用户要求的·系列的产晶。进行变型设计时，要求零部件的参数和结构发生变更时，应能使设计变更意图在整个产品设计过程中进行有效传递和执行。因此变型设计所获得的产t不仪是产品外形尺寸改变的产物，更重要的是对没计矢¨识和有经验的总结和固化，有利于企业经验的传承。向维装配设计

7、的“顶层基本骨架模型”(Top用横向模块发展变型产品，它是在原产品荩础I利用替basicskeleton，TBS)¨以及双骨架模型技术能够支持换或者添加模块的方法形成新的产^系列2)纵向局维设计环境下的产品的快速变型，同时可以有效管理结构变化。主要是产品整体或局部的功能参数的变化，参旦《{关系、提升产出可靠性。但是在这两种模型中组件和随之产品的尺寸规格发生变化而产生m系列产零件高度依赖于顶层基本骨架，不能单独形成模块以便，．，MS的基本概念于重用因此，本文提一种同时支持快速变型设计和零鉴于单骨架模型和双骨架模型零件不能晕用的缺件重用的总体结构控制

8、模型——多层级骨架模型(Multi—点，本文提出了“多层级骨架”的概念同时解决了组件和levelskeleton，MS)，该模型规避了以