CAI驱动机械产品CAD模型重构研究

计算机技术已在机械产品设计过程中广泛应用,极大地推进了产品设计技术的发展。以TRIZ理论为基础的计算机辅助创新软件(CAI)能够提供给设计者语言性描述的设计思路或者一般方案解,但很难顺利地输出给CAD系统得到具体的图形解。通过建立机械产品CAD解模型使得应用CAI系统产生的设计方案能够输出给CAD系统,并在CAD系统当中得到具体的图形解。从而在机械产品设计中初步实现了CAI系统与CAD系统的集成,给出了CAI驱动机械产品CAD模型重构的步骤,并通过一个简单的实例进行了验证。     

集成产品设计系统的研究与开发

CAD仅仅用作绘图工具而没有合理的应用策略 ,是不经济的。未来的CAD应该支持“需求分析—概念设计—具体化设计—详细设计”全设计过程。介绍了产品设计过程模型 ,把产品设计过程分为七个阶段 ,提出了一个集成产品设计系统的结构框架 ,以支持产品设计全过程。讨论了实现设计过程各阶段集成的三个关键技术 :基于特征的面向产品全生命周期的产品建模技术、STEP标准和API技术。     

产品功能模块设计CAD技术

对CAD软件的二次开发，已成为进一步提高设计速度和质量的重要途径。针对现有的二次开发技术无法较好地实现与工程设计人员的思维趋同性，以及往往存在适应性差等问题，提出了产品功能模块设计CAD技术，并将其应用于对发泡模具设计系统的二次开发中。     

面向大规模定制设计的并行设计方法研究及应用

针对大规模定制设计的特点,提出了基于参数化CAD和PDM系统的并行设计平台框架,探讨了基于该平台进行产品变型式并行设计的流程和方法。应用表明,该方法可较好地解决变型产品设计过程中的产品数据重用问题。     

基于企业资源的设计重用研究

在中国国家“十五”科技攻关重大项目《沈阳市用高新技术改造传统装备制造业示范工程》支持下，研发大型成套装备产品设计开发支持系统技术，解决产品设计开发方法问题，报告基于企业资源的设计重用研究成果。 通过对当前中国大陆机械制造企业产品开发设计现状的分析，基于产品并行和协同设计理论，提出设计关系模型，以体现产品设计的并行、协同、面向全生命周期等属性；突出设计师对设计过程的触发和参与——在从概念设计到详细设计的过程中，设计师应能简捷有效地在一定层位对设计进行修改。 借助产品创新设计原理、方法及合理化工程等理论，分析产品开发与建模过程。以最大限度实现并行工程与协同工作环境的设计重用，提出基于并行工程的机械产品创新设计平台PDM概念。平台PDM由基础环境层、应用支持层、应用工具层及应用界面层组成。提出产品设计过程及产品结构物理模型，基于实例与特征技术、产品结构与PDM映射，建立数学模型、映射模型及实例模型，明确设计过程关系，使PDM系统成为实现概念设计重用的系统。     

激光加工机的CAD与CAM

一、问题的提出应用计算机辅助设计(CAD)技术,可以显著地提高设计质量,缩短设计周期。因此CAD技术目前正在机械、电子等各个工业领域获得日益广泛的应用。然而购买一个耗资巨大的CAD系统对于一般的工厂来说将是一个很大的经济负担,因而在一定程度上也影响了这一新技术的推广。此外,一个单纯的CAD系统仅仅解决了产品的设计问题,而要保证加工质量和缩短产品的制造周期,必须采用计算机辅助设计与辅助加工一体化技术,即CAD/CAM一体化。从而确保产品质量,降低生产成本,缩短设计制造周期,加速产品更新换代,增加企业的竞     

协同环境中基于轻量化的3D异构CAD模型干涉检查

为了解决异构CAD产品模型干涉检查比较困难等问题,提出了一种基于轻量化模型的对异构CAD产品模型进行干涉检查的实现方法,利用轻量化模型的精细度模型,采用分层过滤的方法,实现了快速干涉检查,并对干涉结果从可视化显示和分析报告两方面进行处理,然后将协同设计插件作为设计端与协同设计管理平台（PLM）的中间层,及时把干涉检查结果发布给设计者以便作出修改。该方法已经在商品化的产品设计可视化平台InteVue中得到应用,应用结果表明,其干涉检查结果可以作为模型设计的有效参考。     

基于Internet的内圆磨床产品族定制系统

为了实现机床行业面向大规模定制的产品族设计,提出了客户驱动的基于Internet的内圆磨床产品族定制系统。系统的实现主要包括两个过程：产品族模型的建立和定制产品的生成。设计过程中,分别应用模块化设计和基于可调节变量设计这两种方法建立了产品族模型,并利用事物特性表技术、Socket通信技术和参数化CAD技术等来快速实现具体的定制产品,最终将产品以VRML形式展现在客户面前。建立产品族模型的两种设计方法既相互区别又存在一定的联系,其主要区别在于前者以个性化模块的变化来实现产品族中的产品设计,后者以产品族中产品设计变量作为可调因子,通过可调因子的取值变化生成产品。     

虚拟制造中的产品建模技术研究——基于产品定义单元和元建模的产品模型

虚拟制造要求产品模型在多学科无缝集成仿真中能够保持信息的一致性和可重用性 ,传统的产品模型难于满足这一需求。基于虚拟制造对产品建模的要求 ,本文采用特征、零件和装配三个层次的产品定义单元 (PDU)构造产品设计模型 ,基于SUMM元建模技术实现模型间的互操作。虚拟制造各种应用模型可以由此设计模型衍生而来 ,较好地解决了现有产品模型语义信息缺乏的问题 ,并具有良好的一致性、可扩充性、可重用性。     

支持产品快速设计的可重用组件库的研究与开发

基于组件技术，研究并开发了一个能有效支持产品快速设计的可重用设计组件库系统。通过组件配置，将该快速设计组件库嵌入到CAD应用系统中，实现产品设计资源的重用和共享，从而减少产品设计过程中存在的重复设计和计算等问题，提高企业的产品设计效率和质量。     

产品全生命周期信息模型研究

为了建立完整、可重用、高度一致的产品全生命周期信息模型,提出了一种产品全生命周期模型的体系框架。该框架由面向产品生命周期的过程模型、扩展企业资源模型和产品信息模型组成。重点对组成产品生命周期的需求分析阶段、概念设计阶段、工程设计阶段、产品制造阶段及产品支持服务阶段各模型的组成、表达及其各阶段模型的演化过程进行了研究。在此基础上,提出了基于应用层、服务层和数据层的3层信息体系结构的产品全生命周期信息集成框架,支持网络环境中产品数据分布式互操作。     

支持设计和工艺过程的装配模型

产品装配建模是对产品进行设计评价的基础,ＳＴＥＰ是支持产品整个生命周期的产品信息数据交换标准;本文提出了反映设计过程和装配过程的二叉树装配模型。采用面向对象的技术,用ＳＴＥＰ的ＥＸＰＲＥＳＳ－Ｇ 对装配单元进行描述,便于产品的可装配性评价及与其它应用领域如ＣＡＤ、ＣＡＭ 等的集成。     

产品全生命周期中面向客户服务的产品模型

将产品全生命周期划分为需求分析、概念设计、工程设计、加工制造、服务支持五个阶段,按照所划分的阶段,提出包括产品需求分析模型、概念模型、设计模型、制造模型和服务支持模型的体系框架,同时研究了各阶段模型之间的转换、集成、互操作方法。在此基础上,重点对产品生命周期中的产品服务支持阶段的模型进行了描述,提出了产品服务支持阶段的模型包括产品服务模型和客户信息模型,研究了从产品的其他阶段模型转化和构成产品服务模型的方法。     

模块化产品的模块信息模型研究

产品信息模型是CAD/CAPP/CAM集成应用的核心,当前由于产品信息模型的复杂性和现有技术的局限性,集成的全局产品信息模型还难以完全实现,亟待进一步研究.针对这一问题,提出了一种新的针对模块化产品的解决方法,并对模块信息模型的结构和内容进行了阐述和研究,最后以变速箱模块为例,对模型进行了深入的分析.这些研究对产品信息模型的创建具有重要的指导意义和应用价值.     

面向全生命周期的产品定义模型研究

介绍了产品全生命周期的概念，在分析了产品全生命周期的信息组成基础之后，提出面向全生命周期的产品定义模型的概念，建立了在产品定义模型下的零部件对象模型。最后阐述产品数据信息在产品全生命周期内的统一表示。     

基于产品结构的全生命周期形式化建模

在分析产品结构的内涵基础上,提出基于产品结构具有时间、数据和粒度三维的产品全生命周期模型概念和相关术语,全面表达产品全生命周期活动中的产品相关信息。给出模型的节点、节点属性、关系和结构子树的定义,以及节点和节点属性的操作方法。论述操作规则和模型结构子树的构建步骤。示例阐明产品从需求结构子树到回收/报废结构子树的全生命周期模型构建过程。     

塔式起重机CAD整体信息模型体系研究

建立塔式起重机ＣＡＤ整体信息模型,在整机性能参数的统一控制下完成总体面局,外观造型设计,整机稳定性计算、钢结构强度和刚度优化设计、零部件的结构优化,可靠性分析,整机模型动态试验等设计过程,并对设计结果进行计算机评价,结合运用资源库,绘图ＣＡＤ等,绘制塔式起重机的整套设计文件,自动生成产品的工艺文件。这些过程基于对塔式起重机设计时ＣＡＤ信息空间进行分析,构造出整机的ＣＡＤ信息模型,为设计过程中的信息     

近净形成形中基于知识的产品多视CAD模型自动转换研究

计算机辅助近净形成形中由产品 CAD模型生成各应用模型通常需要大量的知识和经验 ,耗时且易出错。实现模型的自动转化不仅能提高设计效率 ,改善设计质量 ,同时可保证设计结果的一致性 ,因而具有十分重要的工程应用背景。本文讨论了各应用模型和产品模型之间的关系 ,指出应用模型由产品模型加减若干特征生成。在此基础上提出了基于 KBE技术及特征识别、特征建模的模型自动转换的实施框架     

面向现代集成制造的企业信息化水平评价模型

目前 ,企业信息化已成为企业提高市场竞争力的重要手段 ,如何对信息化实施效果进行科学评价是我们当前的研究任务。本文在分析基于现代集成制造理念的企业信息化内涵的基础上 ,提出了贯穿企业信息化全生命周期的信息化水平评价模型。     

基于保质设计的材料信息模型研究

质量保证设计（DFQ）是将质量保证和质量管理融入到产品设计中的一种新的设计方法。深入分析产品设计各阶段对材料质量信息的需求,建立支持保质设计的材料信息模型。考虑到材料质量信息与CAD／CAPP,ERP,PDM等应用系统集成方便．提出基于STEP的材料信息模型。