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计算机虚拟装配技术国内外研究现状概况

时间:2020-05-17 14:45来源:毕业论文
虚拟装配是近十几年兴起的虚拟制造技术研究的重要方向之一,它从产品装配的视角出发,以提高全生命周期的产品及其相关过程设计的质量为目标,综合利用计算机辅助设计技术、虚

虚拟装配是近十几年兴起的虚拟制造技术研究的重要方向之一,它从产品装配的视角出发,以提高全生命周期的产品及其相关过程设计的质量为目标,综合利用计算机辅助设计技术、虚拟现实技术、计算机建模与仿真技术、信息技术等,建立一个具有较强真实感的虚拟环境,设计者可在虚拟环境中交互式地进行产品设计、装配操作和规划、检验和评价产品的装配性能,并制定合理的装配方案。虚拟装配技术已成为数字化制造技术在制造业中研究和应用的典范,针对复杂产品利用该技术可优化产品设计,避免或减少物理模型的制作,缩短开发周期,降低成本,从而实现产品的并行开发,提高装配质量和效率,改善产品的售后服务。虚拟装配在航空航天、汽车、船舶、工程机械等领域的复杂产品设计及其装配工艺规划具有重要的意义,受到国内外的普遍关注。[1]49433

1计算机虚拟装配技术现状

虚拟装配技术的发展和应用与虚拟现实技术、计算机技术、人工智能技术、网络技术、产品设计等多学科领域的发展紧密相关,在总体上国内外学者还是围绕虚拟装配核心技术、虚拟装配环境和虚拟装配应用系统3 方面展开研究。1 虚拟装配核心技术虚拟装配的核心技术是开发虚拟装配应用系统时必须解决的重要共性技术,涉及零部件建模、装配序列规划及优化、可行装配路径规划、

装配合理性评价、决策支持、装配误差分析等内容。

(1)零部件建模。由于虚拟现实软件建模能力的限制,CAD 系统仍是虚拟装配中零部件模型建立的主要手段。根据系统开发的手段不同,

虚拟装配中模型建立的方法也有较大的差异。

(2) 装配/ 拆卸规划技术。工艺设计人员根据经验、知识在虚拟装配环境中交互地对产品的三维模型进行试装/ 拆卸,规划零部件装配/拆卸顺序,记录并检查装配/ 拆卸路径,验证工装夹具的工作空间并确定装配/ 拆卸操作方法,验证装配、拆卸方案,最终得到合理的装配方案。

2计算机虚拟装配技术研究的发展趋势

虚拟装配技术是一项多学科交叉的综合技术,涉及的各项技术仍处在不断的发展之中,将来的发展方向主要体现在如下几方面:

(1) 开放性的系统框架。虚拟装配系统的开发涉及到支撑技术、数据库、虚拟现实论文网、用户界面等多方面的技术,需要构架虚拟装配系统的结构框架,规划支持技术群、统一的模型信息结构、功能实现和系统集成接口等,从而通过信息和技术共享、系统集成,较快地开发出工程应用系统。

(2) 基于网络的虚拟装配。随着产品复杂性增加,不同企业之间的协同和交互成为产品开发的主要形式。装配作为产品功能的最终体现的环节,其工艺设计、分析、规划、验证更需要若干团队人员的协同参与,基于网络的虚拟装配必将为产品的开发提供强有力的支持。

(3) 模型交换接口。建立C A D与虚拟装配系统模型交换的标准接口,制定C A D 模型的数据提取和表达、信息的存储和管理等方面的统一标准和规范,为虚拟装配系统的应用提供必要的几何信息、特征信息和约束。

(4) 智能化的装配方案设计。对结构复杂的产品而言,由于装配工艺本身的复杂性,仅依靠人的经验知识进行搭积木式组装而获得的可能只是一种可行的装配方案,而不一定是优化的装配方案,而且具有一定的不确定性。集思广益,全面考虑,虚拟装配系统可以交互地利用专家系统智能化地进行装配方案的设计,并且对之进行仿真和评价。

(5) 装配质量分析。在虚拟装配中,可以设定零件的形状和尺寸、定位误差等,预测装配精度,也可以通过分析装配过程零件变形的影响,评价装配工艺,从而更全面地为产品设计和生产提供支持。 计算机虚拟装配技术国内外研究现状概况:http://www.lwfree.com/yanjiu/lunwen_51982.html

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