基于三维CAD的计算机辅助工装设计与管理系统研究与开发.pdf

西北工业大学
硕士学位论文
基于三维CAD的计算机辅助工装设计与管理系统研究与开发
姓名:李汶龙
申请学位级别:硕士
专业:机械制造及其自动化
指导教师:田锡天
20050310
西北工业大学硕学位论文摘要
摘要
工艺装备在数字化设计与制造的环境下,地位越来越重要。本文结合实际国
防企业的需要,进行了参数化设计、基于知识和基于实例的工装设计技术研究,
完成了上述设计技术在三维的实现,并基于实现了工装的管理。
论文通过对工装设计的内容以及特点的分析,提出对标准件和特征参数明显
的工装产品进行参数化设计、对于设计知识众多工装产品进行基于知识的设计、
对于结构相似、典型结构多的工装产品进行基于实例的设计的新思路。
通过对工装产品标准件进行分类,建立了标准件库。并根据特征参数进行参
数化刀具设计。
通过对工装知识的表示方法、分类以及处理的研究,针对夹具设计知识多,
选择方案多的特点进行了基于知识的设计。
通过对工装实例的表示、编码、检索、修改以及存储的研究,针对模具结构
相似、典型结构多的特点进行了基于实例的设计。
基于上述的研究,在三维软件的基础上,开发并实现了计算
机辅助工装设计系统,基于完成了工装管理。
关键词工装设计与管理,参数化设计,基于知识设计,基于实例设计,三维
西北工业大学硕学位论义
西北工业大学硕上学位论文第一章绪论
第一章绪论
计算机辅助工装设计与管理的意义
随着全球经济一体化的进程加快以及信息技术的迅猛发展,现代制造企业环
境发生了重大的变化,其变化的主要特征为产品生命周期缩短交货期成为主
要竞争因素大市场和大竟争己基本形成用户需求个性化,多品种小批量生产
比例增大。为此,制造企业的战略从世纪年代和年代资源经济的“规
模效益第一”,经过年代和年代“价格竞争第一”和“质量竞争第一”,
发展到年代“市场响应速度第一”以及面向世纪知识经济的“技术创新第
一”。与此同时,现代制造业随之出现了适应这种发展的新模式和新哲理,其核
心在于在制造企业中全面推行数字化设计与制造技术,通过在产品全生命周期
中的各个环节普及与深化计算机辅助技术、系统及集成技术的应用,使企业的设
计、制造、管理技术水平全面提升促进传统产业在各个方面的技术更新,使企
业在持续动态多变、不可预测的全球性市场竞争环境中生存发展并不断地扩大其
竞争优势
在数字化设计与制造的背景下,我国国防业迫切要求实现产品的快速研
制,要在短时间内高质量完成任务,必须在设计和制造观念及手段上突破传统方
法,采用先进设计和制造技术,建立适应于产品快速研制的工具和技术支撑体系,
决速地进行新产品开发、提高产品质量、缩短产品研制时间。
在产品研制过程中,工装设计占据重要地位。工装设计水平的高低,在很大
程度上决定了生产技术准备周期和生产周期。有效的工装设计与管理可以提高工
装设计效率、提高工装包括零部件重用度、缩短工装制造周期、降低工装制
造成本、减少资源调整次数和降低调整时间,为生产计划与调度提供更大的优化
空间,从而达到提高生产效率、节省生产成本的目的。
同时,随着产品规模的发展,在生产过程中设计、制造的工艺装备越来越多,
而工装的各种参数、使用状况等综合起来信息量就更大了。这时靠人工管理就会
出现诸如信息收集不全、效率低、使用不便、不易长期保存等问题。因此,迫切
需要建立快速工装设计与管理系统,提高设计人员的效率,缩短工装设计周期,
西北工业大学硕上学位论文第一章绪论
第一章绪论
计算机辅助工装设计与管理的意义
随着全球经济一体化的进程加快以及信息技术的迅猛发展,现代制造企业环
境发生了重大的变化,其变化的主要特征为产品生命周期缩短交货期成为主
要竞争因素大市场和大竟争己基本形成用户需求个性化,多品种小批量生产
比例增大。为此,制造企业的战略从世纪年代和年代资源经济的“规
模效益第一”,经过年代和年代“价格竞争第一”和“质量竞争第一”,
发展到年代“市场响应速度第一”以及面向世纪知识经济的“技术创新第
一”。与此同时,现代制造业随之出现了适应这种发展的新模式和新哲理,其核
心在于在制造企业中全面推行数字化设计与制造技术,通过在产品全生命周期
中的各个环节普及与深化计算机辅助技术、系统及集成技术的应用,使企业的设
计、制造、管理技术水平全面提升促进传统产业在各个方面的技术更新,使企
业在持续动态多变、不可预测的全球性市场竞争环境中生存发展并不断地扩大其
竞争优势
在数字化设计与制造的背景下,我国国防业迫切要求实现产品的快速研
制,要在短时间内高质量完成任务,必须在设