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基于SolidWorks的CAPP系统的可视化装配决策(2)

时间:2015-07-02 10:03来源:未知 作者: 点击:
    (1)建立待装配零件相对于已装配零件的干涉向量。假设零件Ci是待装配零件,Assembly是在当前装配状态下由m个已装配好的零件组成的临时子装配体,Assembly={p1,p2,…,pm}。]Cj∈Assembly,Vαij{Iijx,Iijy,Iijz},αij就是零件Ci相对于零件Cj的装配干涉向量,装配干涉向量中的元素都可以在装配体集成干涉矩阵中得到。用这种方法,针对待装配零件Ci,建立其相对临时子装配Assembly中所有零件的装配干涉向量。
    (2)推导待装配零件的可行装配方向。根据零件的装配方向向量βi,βi={+Iix,+Iiy,+iz,-Iix,-Iiy,-Iiz},βi中的每个元素就分别表达该零件在+X、+Y、+Z、-X、-Y、-Z方向上是否是可装配的。某元素的值为0就表示待装配零件在该方向是可装配的,若为1则表示待装配零件在该方向上装配将发生干涉。
    (3)在需要判别的装配序列中,如果存在一个没有可行的装配方向的零部件,则该序列整为不可行;若序列中存在多个没有可行装配方向的零部件,就会发生多次干涉。
6 三维装配过程优化及评价
   对于系统装配过程的优化和评价,主要通过基于并行多层次演化算法的方法来确保优化的正确执行。而为了得到最优解,需要调整各个演化控制参数,并需要给出部分可行的装配序列作为演化的起点。首先将可视化拆卸模块产生的拆卸序列逆转为可行的装配序列,该装配序列只是根据人的经验得到的,根据装配过程评价模型的指标有可能不是最优的。但装配过程优化子系统可将这些可行装配序列和一些随机产生的序列合并在一起作为初始种群,并以装配过程评价模型中的装配成本最小化为目标再次参与演化计算,经过演化算法的若干代进化计算,该系统可以在可行装配序列的基础上得到最优的或次最优的装配过程。已经被优化的装配过程,可以再次输入虚拟拆卸/装配环境进行拆卸/装配,以验证优化结果的真实有效性。
7 三维装配过程可视化仿真
   三维可视化装配仿真就是在计算机上模拟产品的实际装配过程,直观展示产品的装配过程和装配方法,且具有多种操作选择方式,如全过程装配或拆卸、单个装配或拆卸操作、单个装配或拆卸操作中的某次运动等:装配过程仿真的关键在于仿真模型能够支持产品开发人员的思维、想象和驾驭能力。设计人员如果能在仿真进行的过程中实时地改变参数,观察仿真结果,并深入了解产品的结构和性能,就能减少参数的修改次数,提高仿真效率。
   装配仿真的实质就是沿装配顺序规划的路径,对零部件的空间位置进行连续的操作。在装配仿真过程中,主要通过三维图形几何变换矩阵来实现,即:平移矩阵,绕X轴、Y轴、Z轴旋转矩阵以及复合变换矩阵(既有平动变换又有转动变换)。在装配仿真过程中,还要重点考虑零部件由初始位置经空间矩阵变换移动到装配终了位置的过程。
8 结语
   综上所述,基于SolidWorks的三维可视化装配工艺CAPP系统的工艺装配决策技术,能够使设计人员在可视化的环境下使用计算机对产品的三维模型进行试装,从而建立和分析产品各零部件的装配顺序、装配路径、装配干涉情况和装配空间合理性,并以此形成装配工艺的主体内容,继而形成对实际装配操作有指导意义的装配工艺卡片,使装配工人更加明确装配的任务和过程,从而减少错装,提高装配的速度和一次性成功率。

 

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