基于局部反求的虛擬裝配混合模型構(gòu)建技術(shù)及其應(yīng)用研究.pdf

1、小批量或者單件生產(chǎn)的復(fù)雜桁架類產(chǎn)品，裝配時(shí)一般以手工裝配和修調(diào)為主，這就需要在零件加工完成后，通過不斷地試裝配、修整和再裝配等過程循環(huán)，直至達(dá)到裝配要求。整個(gè)裝配周期較長，裝配效率低下，嚴(yán)重地影響了產(chǎn)品研發(fā)和裝配速度。
　　針對該問題，本文研究了從對實(shí)際加工制造出來的實(shí)物模型檢測得到的點(diǎn)云數(shù)據(jù)到可用于裝配仿真及精度預(yù)測的虛擬裝配混合模型的構(gòu)建方法和流程，將實(shí)物模型的試裝轉(zhuǎn)換為高度擬實(shí)化的虛擬模型的試裝，實(shí)現(xiàn)試裝過程虛擬化，在實(shí)際裝

2、配之前提前預(yù)知裝配精度和修配量，及時(shí)指導(dǎo)裝配工人現(xiàn)場修配和裝調(diào)，大大提高裝配效率。
　　第一章，綜述了由點(diǎn)云模型到虛擬裝配混合模型轉(zhuǎn)換過程中涉及的關(guān)鍵技術(shù)與國內(nèi)外研究現(xiàn)狀，討論了這些技術(shù)目前存在的問題，給出了課題來源、研究內(nèi)容，并介紹了本文組織結(jié)構(gòu)。
　　第二章，提出了基于局部反求的裝配特征面構(gòu)建方法。以某典型桁架結(jié)構(gòu)為研究對象，分析了其裝配特征面的組成，基于設(shè)計(jì)模型構(gòu)建了分塊引導(dǎo)模板庫來實(shí)現(xiàn)點(diǎn)云模型裝配特征面區(qū)域的快速自動(dòng)

3、分割，并利用局部反求方法實(shí)現(xiàn)裝配特征面的構(gòu)建。
　　第三章，研究了基于測量點(diǎn)云數(shù)據(jù)的幾何精度信息提取方法。對于尺寸精度信息，提出了基于方向包圍盒的方法進(jìn)行尺寸值的一次性快速提取，通過與理想值的比較得到尺寸誤差值。對于形位精度信息，根據(jù)最小區(qū)域法建立了相應(yīng)的優(yōu)化求解數(shù)學(xué)模型，提出了基于改進(jìn)遺傳算法進(jìn)行計(jì)算的方法，能夠快速得到符合定義的精確值。
　　第四章，研究了集成裝配特征的虛擬裝配混合模型的構(gòu)建技術(shù)及其應(yīng)用。為解決普通面片模

4、型無法直接裝配和理想幾何模型無法反映零件實(shí)際幾何加工形貌這兩方面的難題，提出了將真實(shí)代表實(shí)物表面幾何屬性的點(diǎn)云面片化模型與包含裝配特征元素、幾何精度和裝配約束等信息的裝配特征關(guān)聯(lián)起來，構(gòu)建層次化結(jié)構(gòu)的虛擬裝配混合模型，采用基于裝配約束與位姿變換的混合模型裝配定位方法，并給出了基于混合模型的桁架結(jié)構(gòu)裝配仿真實(shí)例。
　　第五章，介紹了基于CAA二次開發(fā)技術(shù)和MATLAB算法工具箱在CATIA設(shè)計(jì)平臺(tái)上進(jìn)行的原型系統(tǒng)開發(fā)，包括系統(tǒng)的總體