某特种机械产品的装配工艺设计与可装配性仿真分析文献综述

 2022-11-25 15:57:32
  1. 文献综述

1.1选题的背景和意义

随着三维 CAD 技术和虚拟装配技术的发展，工艺设计人员可以在三维可视化环境下进行装配工艺设计，装配顺序规划，并在工装、工具三维模型的支持下对装配工艺设计的可行性和合理性进行验证，并输出三维装配工艺文件和仿真动画以指导现场操作人员进行产品的装配。

国外各大先进制造企业已全面采用数字化设计制造和三维仿真技术的应用，而我国兵器行业目前的制造装配模式还处于数字化的起步阶段，并没有形成完整的数字化集成应用。对于传统的、仅适于手工设计环境的尺寸公差分析已经不能适应现代产品设计、制造、仿真分析等要求。尤其是在 CAD/CAM 已高度普遍化的今天，它已成为制约三维数字化集成应用技术发展的瓶颈。

本课题在三维数字化模型的基础上，对枪械产品的总体和零部件进行装配工艺设计，采用装配过程仿真的方法，通过装配模型初始化、装配序列生成、装配干涉检验、装配过程仿真实现数字样机的装配仿真，模拟装配的真实情况。

    1. 国内外研究现状
      1. 三维装配工艺信息建模技术

装配工艺设计是复杂产品装配过程的一个重要组成部分。在开发基于三维模型的装配工艺设计软件时，需要研究三维装配工艺模型的建模方法。在进行装配工艺规划、虚拟装配仿真和三维装配工艺文档生成之前需建立装配信息模型。当前，装配工艺模型的建模方法主要有面向对象建模【1】、XML 建模【2】、数据库建模【3】、本体语义建模【4】、层次化任务模型【5】与 Petri 网模型【6】。

（1）基于 Petri 网的建模方面

张伟军【7】等采用时间 Petri 网，针对有代表性的柔性装配单元的任务规划问题进行建模。计算了顺序和并行作业的时间消耗，并在此基础上提出了任务规划的时间优化算法。

李丹【8】等提出了基于对象知识 Petri 网的装配工艺规划方法；徐开元等基于多域集成 Petri 网，建立了对象—工艺、工艺资源、资源集成、物流和信息等五个子模型，组成装配系统 MIMPN 模型。

刘霞【9】等基于面向对象分层次随机 Petri网建立了飞机“整机装配—部件装配—站位—工位”的分层次模型。

徐剑【10】等提出一种面向对象分层赋时Petri 网模型用于飞机装配线建模，表达了飞机装配过程的部件装配—站位—AO—工序的多层次装配结构。

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