复杂机械产品混合模型中尺寸约束与传递方法研究

复杂机械产品中所包含的零件数量和种类繁多，在变型设计过程中，不同种类的零件所采取的变型策略与方法不同，如何建立有效的理论与方法来解决不同类型零件在变型设计过程中尺寸约束与尺寸传递问题已成为当前急待解决的热点问题。本项目针对这一问题，根据不同类型零件具有不同约束满足优先等级的思想，建立混杂模型中零件的参数化模型，研究零件之间的尺寸约束网络关系、零件内部尺寸之间传递与零件之间尺寸传递的方法、尺寸约束冲突模型及其冲突协商解决方法、尺寸逆向传递及其控制方法等。在此基础上，提出具有约束满足优先级别的尺寸传递算法、冲突消解算法等，最后，开展具有代表性的复杂机械产品的尺寸约束与尺寸传递方法在变型设计中的工程实际应用研究。本项目的研究目的在于提出并建立一套解决具有不同优先级别的复杂产品混合模型中尺寸约束与传递的有效的方法支持、理论依据和应用验证，进一步展开大规模定制的产品配置及变型设计奠定理论基础。

随着市场的竞争日益激烈，为了快速响应市场的需求，变型设计技术被很多企业广泛应用，产品变型设计速度的快慢严重影响产品上市，因此，快速响应市场的变型设计成为企业关注重点。复杂机械产品变型设计中所包含的零件数量和种类繁多，在变型设计过程中，零部件分类方法不同、零件建模方法不同、变型策略及零部件优先级别也不同，都会影响到变型设计中零件之间的尺寸约束及参数传递，最终影响产品变型设计效率。因此，如何建立有效的理论和方法来解决不同类型零件在变型设计过程中尺寸约束与尺寸传递的问题已成为当前亟待解决的热点问题。.本项目根据这一问题，针对变型设计中尺寸约束及参数传递的特点，对零部件类型进行了合理的定义与划分，确定零部件的建模方法及变型策略，建立零部件信息模型及参数化模型，对零部件的参数进行分类。根据不同类型零部件的变型策略确定零部件的变型方法，通过对相似零部件的修改实现零部件的变型。同时，基于变型设计中的产品模型及建模技术，分析产品装配关系的参数传递特点。.确定零部件优先级。确定零部件及其尺寸在变型设计中的优先顺序，是解决变型设计尺寸传递的基础。在分析了零部件从加工到装配成型及后续维护保养即零件整个生命周期内所受到的约束后，提出将这些约束转化为对零件各属性的评价指标，并建立评价指标体系和评价指标体系解释结构模型。应用相关算法求解零部件优先级系数。零部件及其尺寸优先级别的确定，可为机械产品变型设计和尺寸传递提供理论依据和技术支持。.针对复杂产品变型设计中由于尺寸约束传递引起的冲突，通过对零件尺寸约束分类分析，建立尺寸约束网络结构，分析了网络模型中的尺寸驱动、尺寸约束关系类型和基于装配关系的参数传递。分析网络中的节点和有向边。建立尺寸约束传递模型，通过约束满足冲突检测和环约束冲突检测方法，对变型设计中尺寸传递冲突进行分析求解，从而检测并解决尺寸传递过程中的冲突问题。通过Pro/E二次开发技术实现系统内参数传递，并以水泵的变型设计为例，验证研究的可实用性和有效性。本项目提出并建立了一套解决具有不同优先级别的复杂产品混合模型中尺寸约束与传递的有效的方法支持和理论依据和应用验证，为进一步展开大规模定制的产品配置及变型设计奠定了理论基础。