生产线的虚拟集成设计

作为制造系统设计的重要组成部分,生产线的设计与生产线设备的利用率、产品的生产时间和生产线的效率等密切相关。传统的生产线的设计过多地依靠经验和手工演算,缺少科学性。本文利用贯穿虚拟制造的关键技术－不同层次的仿真,提出了生产线系统的虚拟设计集成架构,列出了在此架构的指导下的主要设计内容,介绍了国内外相应软件的情况,最后,给出了生产线三维动画虚拟设计的一个实例。     

虚拟制造环境与仿真

指出仿真是实现虚拟制造的主要手段。提出建立虚拟制造环境,并在此环境下集成各种设计软件,仿真软件和分析工具软件,进行不同层次的产品设计、分析和仿真活动,以达到虚拟制造的目的。对虚拟制造进行了不同层次的划分,按功能,将虚拟制造分为虚拟产品设计和虚拟产品制造;按内容,将虚拟产品制造分为制造系统仿真,加工过程仿真和机器人运动仿真。最后提出了解决不同层次仿真之间数据交换的方法。     

异地产品开发研究

在分析了异地产品开发的背景基础上,讨论了由于资源的分散性和环境的异构性,而造成异地产品开发在资源管理,信息调用、信息交互等方面的一系列问题,针对这些问题,提出了基于ＳＴＥＰ、ＣＯＲＢＡ等的解决方案。论述了使用时间型工作流管理技术,对产品的开发过程进行统一的管理方法。     

基于点云数据的复杂型面数字化检测技术研究

针对设计制造流程中复杂型面检测难的问题,建立了由数据获取、点云与计算机辅助设计模型匹配及偏差分析组成的数字化测量系统。采用格雷码加相移技术的三维非接触式光学测量技术,获取了待测零件的表面数据。为满足光学三角法要求,在测量机构中采用了定制光栅,提出了具有小扰动的改进最邻近点迭代算法进行点云与计算机辅助设计模型的准确匹配。在偏差分析中采用多分辨率层次分析法对测量点云与计算机辅助设计模型进行比较,为设计人员及时提供了精度分析数据,使设计制造检测成为一个反馈系统。以某型号轿车车灯配光镜为例,验证了该系统的可行性。     

数控机床BTR工作方式的改造方法

数控机床在利用纸带阅读机输入零件加工程序时，误码率很高，直接影响零件表面加工质量和机床使用效率。本文介绍一种在DNC系统中实现纸带阅读机BTR工作方式的改造方法。     

郑州纺织机械厂集成化回转体零件CAPP系统（ZTMP——CAPP）鉴定意见

根据纺织总会“1994年纺织机械科技项目”的要求,郑纺机按期完成了“集成化回转体零件CAPP系统(ZTMP—CAPP)”的开发研制工作。鉴定组听取了项目的研制报告、技术报告与用户报告,查阅了资料,观看了软件演示。鉴定组认为: 1.该系统达到与CAD/CAM的信息集成。在工艺信息输入方面,既有人机交互方式,也可采用CAD的接口文件格式。系统采用创成式CAPP可直接生成NC程序。其中NC机床指令转换系统颇有特色。     

基于扩展高斯球的点云数据与CAD模型配准

针对点云数据和三维CAD模型坐标配准过程中初始对应位置无法定量确定及最临近点计算效率问题,提出基于扩展高斯球的快速模板匹配算法,通过点云数据扩展高斯球空间与笛卡尔空间的相互转换,使外特征配准算法中测量点云与三维CAD模型初始位置的确定得到定量解决.为提高配准算法中点云数据与三维CAD模型最临近点的计算效率,采用三维CAD模型引导点云对测量数据与三维CAD模型进行桥接,从而将测量点与自由曲面的数值迭代计算问题转化为三维空间中最临近点的空间搜索,使算法的效率得到提升,实例验证了算法的有效性.     

面向PDM系统的事物编码模型及其建模实现

提出了一种面向信息管理和高效检索的“四段式”事物编码模型，该模型能够与PDM系统中的分类管理模块功能相得益彰。对编码模型的UML建模则使模型的可操作性更趋于实际，从而为企业信息化过程中的事物自动编码提供更直接的参考。实际工程应用表明，该模型具有高度的柔性、紧凑性和通用性。     

基于约束的虚拟装配技术研究

为了实现基于约束的虚拟装配操作，给出了虚拟环境中装配约束的统一表达方法，以及约束与自由度的等价关系和运动自由度的归约等，提出了一套虚拟装配中的约束处理算法。首先，利用装配关系自动识别算法，判断两个零件几何约束元素之间的位姿关系是否在给定的误差范围内；其次，使用定位求解算法，使主动体零件在满足已经确认约束的基础上，以最小的位姿调整量满足新约束；最后，提出了基于广义坐标系的运动导航算法，根据装配零件满足的约束对其运动进行引导。这些算法已经应用于集成虚拟装配环境的系统中，实践证明它们能很好地支持集成虚拟装配环境的约束处理，实现了虚拟装配过程与实际装配过程的高度统一。