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汽车焊装夹具三维装配模型参数化反问题研究
| 论文题名： | 汽车焊装夹具三维装配模型参数化反问题研究 |
| 关键词： | 汽车焊装夹具;参数化反问题;运动学模型;设计参数提取;知识获取 |
| 摘要： | 随着汽车研发周期的加快，传统汽车焊装夹具开发周期已经无法满足市场需求。为了提高焊装夹具设计效率和设计质量，本文以汽车焊装夹具的CAD模型数据作为研究对象，旨在探讨汽车焊装夹具三维装配模型参数化建立的一种新途径，因而提出了汽车焊装夹具三维装配模型参数化反问题的概念。 汽车焊装夹具三维装配模型参数化反问题是指从三维装配模型设计案例中进行案例知识学习、知识获取，能够从三维装配模型中提取出运动学模型，并自动判别汽车夹具种类，进而辨识典型汽车焊装夹具三维装配模型的主要设计参数。对得到的设计参数按焊装夹具种类进行归纳整理，将符合设计要求的设计参数应用于汽车焊装夹具参数化模板模型中，从而构建夹具装配参数化模型。主要完成工作如下： 在汽车焊装夹具三维装配模型几何信息获取方面，对不同CAD系统的文件转换为STEP格式的中性文件，采用基于STEP标准的算法，识别和提取模型文件中的几何信息。不仅可以提高信息获取效率，同时能够完整地保留三维装配模型的拓扑信息。 在汽车焊装夹具三维装配模型主要设计参数提取方面，本文系统性研究了在进行不同类型汽车焊装夹具设计时，需要确定的主要设计参数。通过算法对夹具种类自动判别，并结合夹具运动学模型和夹具夹紧点位置实现了焊装夹具主要设计参数的提取。 在汽车焊装夹具参数化三维装配模型建立方面，针对不同类型夹具，应用NX/WAVE技术建立夹具参数化模板模型，在明确新任务设计要求后，通过算法对设计参数进行合理取值，并将设计参数导入参数化模板模型中，实现参数化三维装配模型的建立。节省了设计时间，提高了设计精度。 采用C语言在MSVisualStudio开发平台开发了NX软件上运行的汽车焊装夹具原型设计系统。从式样书以及工艺文件（主控位置和主控断面）中确定设计要求，输入系统进行检索匹配，实现参数化三维装配模型的自动建立。 汽车焊装夹具三维装配模型参数化反问题是结合案例模型检索、模型类型辨识、运动学模型提取和参数化模型构建等多方面的综合应用。通过原型设计系统，验证了参数反问题求解算法的正确性。此系统以汽车焊装夹具设计任务为输入，能够实现简单焊装夹具单元的初步设计输出。全文工作证明了该研究的可行性和准确性，是产品设计参数建模方法和设计重用的一种新理论尝试和实践。 |
| 作者： | 于万诚 |
| 专业： | 机械 |
| 导师： | 张俊华 |
| 授予学位： | 硕士 |
| 授予学位单位： | 烟台大学 |
| 学位年度： | 2023 |
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