基于知识和可视化技术的油泵设计研究下泊头
亿顺五金网 2022-12-17 00:37:26
基于知识和可视化技术的油泵设计研究(下)
基于知识和可视化技术的油泵设计研究(下) 2011: 6基于约束的产品族设计
在油泵的变型产品开发中,尤其在详细设计阶段,基于约束的产品族设计是一种有效的方法。它利用产品模块化、可配置性、系列化,以及在范围和规模的折衷中获得经济性。产品族的约束按层次划分,可分为多功能小组间的约束、多功能小组内的约束、属于同一分工的设计人员之间的约束和单个设计人员对应的约束。约束的处理是通过产品开发过程中的约束管理系统来实现,包括约束的创建、删除、读出、修改和写入等编辑功能,还包括约束的语法检查和合理性检查。油泵产品总成及基因零件设计是在Pro/E上进行,产品族设计是在VB上开发。为保证变型零件设计和总成设计实现无缝集成,产品族设计零件图及标注尺寸均来自Pro/E中的产品造型,尤其是特征的标注代码与Pro/E中的基因零件完全一致。语法检查就是要检查约束的编辑是否符合代数表达方式,而且约束中的变量必须是该基因零件在Pro/E中的参数代码。合理性检查就是检查所有编辑的约束是否为基因零件的尺寸所认可。
约束的创建原则有:
(1)设计规范。产品变型要符合产品设计的标准、系列等要求;
(2)产品性能要求。变型参数的组合能满足产品功能和性能的要求;
(3)生产资源。产品变型要考虑公司的生产资源,为生产单位的柔性工艺和柔性组织所接受;
(4)设计习惯。产品变型要考虑产品开发人员的设计习惯和产品开发战略;
(5)基因产品。约束的建立必须为基因产品所认可。
产品族设计流程可描述为:
①特征化用户的需求;
②按功能结构映射关系建立产品分类;
③由公司的设计能力、制造能力和生产组织能力建立产品族;
④按配置规则确定基本构造块;
⑤由产品族约束确定零件变型特征和参数。
配置的规则有:不同的构造块中的相容,例如,构造块之间的干涉内容;用户需求和设计参数之间的映射关系。
7基于产品族的装配仿真
基于仿真的装配分析是对设计中装配的难易程〖LL〗度的检验,是一种优化产品设计,以获得最低的装配费用的技术。在产品设计阶段,通过分析影响产品可装配性的各种因素,对产品的装配性能进行评价。
按照可视化过程的三个环节,装配仿真的数据操纵是确定变异特征和参数,从产品设计和性能验证中得到这些参数和特征;可视化映射是把这些参数和特征映射到变型特征文件中,得到变型零件;绘制是利用软件中的装配体,显示功能反映零件变型后的装配体,并计算装配体中的干涉量[6]。
产品变型特征和尺寸由产品设计专家系统、性能评价子系统及再设计专家系统来决定。变型特征文件经网络传至装配仿真子系统进行装配仿真。产品族设计及装配仿真流程如图6所示。
图6产品族设计及装配仿真流程
8结论
本文提出了基于知识和可视化技术的油泵设计方法。在方案设计阶段,可采用基于实例的设计方法或基于模型的设计方法,建立喷射模型以动画形式表现,以模糊评价技术进行方案设计评判,并由模糊再设计专家系统辅助再设计。采用基于约束的产品族设计方法支持详细设计,并以装配仿真来评价。CBD方法利用大量方案设计实例库支持主参数的设计,KDD技术从以往的设计任务、产品结构及调试评价等数据库中挖掘设计知识,找出设计经验系数的选取规律,以支持基于模型的设计方法。
CBD方法和KDD技术有利于设计经验的表达、积累和传播。喷射过程仿真和装配仿真可反映复杂的喷射过程和装配结构,有利于油泵产品配试人员对喷射规律的进一步认识,有利于设计人员进行数字化预装配,从而减少物理样机的制造。这些关键技术及开发的相应软件已在工厂得到应用。
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