基于广义装配关系的复杂产品装配单元划分方法
复杂装配体有限元网格生成方法的研究
复杂装配体有限元网格生成方法的研究来源:数控机床网 作者:数控车床 栏目:行业动态 针对复杂装配体有限元网格划分难度大的问题，文中提出了复杂装配体中零部件的联接关系问题的处理办法及几种典型模型(腔体、薄壳体及螺钉、螺栓)的混合(切分、扫掠)网格划分方法，运用了A ys软件对示例模型分别采用自由网格划分与混合网格划分。
结果表明混合网格划分方法比自由网格划分方法形成的单元数目更少、质量更高。
混合网格划分方法可以适用于所有具有类似几何特征的模型。
1 引言网格划分是有限元分析计算中关键步骤，网格划分的好坏直接影响到计算的精度和速度，甚至会因网格划分不合理而导致计算不收敛。
网格划分可分成如下三个步骤:定义单元属性(包括实常数)、在几何模型上定义网格属性和划分网格。
由于装配体模型的复杂及对模型简化和计算结果精确程度的较高要求，在网格划分方面有如下问题需解决:(l)复杂装配休各零部件的联接关系对复杂装配体各零部件的联接关系的模拟，直接关系到仿真计算的准确程度。
联接关系主要有固连、焊接、螺纹联接、接触等。
采用何种关系模拟，视具体情况及计算结果的精度要求而定。
(2)复杂腔体和薄壳体的网格划分复杂腔体和薄壳体是抽取中面采用2D壳单元来模拟还是采用3D实体单元来模拟;若采用3D实体单元，是采用四面体单元(单元数目多，质量差，计算费时且精度较六面体为差)，还是采用映射、扫掠等方法划分为六面体单元。
这些都是需要解决的问题。
(3)螺钉、螺栓的网格划分对于螺钉、螺栓，也要依具体要解决的问题考虑是采用2D杆单元还是3D实体单元;若采用后者，因为复杂装配体的单元及节点数目本身就已非常大，所以必须考虑怎样才能将数目多、质量差的四面体单元转化为数目较少、质量较高的六面体单元。
本文研究了带有螺纹联接的复杂装配体模型的网格划分方法，同时将采用自由网格划分和混合网格划分生成的有限元模型进行比较。
2 复杂装配体有限元网格生成方法复杂装配体有限元网格生成方法可归纳为如下三个方面:2.1 复杂装配体各零部件的联接关系的处理方法由于要涉及到静态接触非线性及模态和随机振动分析，且螺钉、螺栓是一个重要的关注焦点，所以螺纹联接的模拟，采用三维螺栓、螺钉简化模型(省略厂螺纹)和螺栓预紧单元;而接触的模拟，采用气维接触单元。
基于BOM的复杂产品模块划分方法研究
基于 BOM 的复杂产品模块划分方法研究———谌炎辉暋周德俭暋冯志君等
分别提出了基于 网 络 的 模 块 划 分 方 法、面 向 工 程 更 改 的 模 块 化 划 分 方 法 、柔 性 模 块 化 划 分 方 法 、面 向 大 批 量 定 制 的 模 块 划 分 方 法 ,以 及 多 角 度 、多 层 次的模块划分方法;文 献 [11]基 于 复 杂 网 络 理 论 对产品模块化程度的评价方法进行了研究。这些 模块划分通过分析产品零部件间的关联关系形成 关联矩阵,然后用 模 块 聚 类 分 析 等 方 法 对 零 部 件 进行聚类分 析,从 而 得 到 模 块 的 划 分。但 在 进 行 模块划分时,模块 划 分 算 法 的 复 杂 程 度 随 着 产 品 中零件数量的增加呈指数增长 。 [5] 复杂产品具 有 结 构 复 杂 、零 部 件 数 目 繁 多 、关 联 关 系 错 综 复 杂 等 特征,故而不适合 用 现 有 的 模 块 划 分 方 法 进 行 模 块划分。
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学院博士研究生,福州 职 业 技 术 学 院 机 械 工 程 系 副 教 授、高 级 工 程师。主要研究方向为 数 字 化 设 计 与 制 造、优 化 和 规 划 应 用 等。 发表论文9篇。高诚辉(通讯作 者 ),男,1953 年 生。 福 州 大 学 机 械工程及自 动 化 学 院 教 授、博 士 研 究 生 导 师。 何炳蔚,男,1973 年生。福州大学机械工程及自动化学院教授。
基于 BOM 的复杂产品模块划分方法研究
谌炎辉暋周德俭暋冯志君暋袁海英
西 安 电 子 科 技 大 学 ,西 安 ,710071
摘 要 :提 出 了 一 种 基 于 产 品 物 料 清 单 (BOM)且 适 合 于 复 杂 产 品 的 模 块 划 分 方 法 。 首 先 基 于 复 杂 产 品的 BOM,形成以零部件为节点的产品结构树(PST),然后通过分析同一节点内零部件的几何、功能和 物理相关性得到关联 矩 阵 (CM)并 生 成 关 联 图 (CG),根 据 关 联 图 计 算 在 不 同 划 分 情 况 时 的 模 块 化 度 (DM),在结构树范围内选择最优的 模 块 化 度 确 定 模 块 的 划 分。最 后 以 轮 式 装 载 机 的 工 作 装 置 为 例 说 明该方法的合理性和有效性。
划分装配工序
装配精度又取决于装配方法。在单件小批生产及装配 精度要求较高时装配方法尤为重要。
(a) 卧式车床示意图 (b) 装配尺寸链 图7.4 主轴箱主轴中心与尾座套筒中心等高示意图 1-主轴箱；2-尾座
如果靠提高尺寸A1 、 A2及A3的尺寸精度来保证是不经 济的，甚至在技术上也是很困难的。比较合理的办法是 在装配中通过检测，对某个零部件进行适当的修配来保 证装配精度 。
7.1.2 相关知识（装配工艺基础） 装配精度与零件精度间的关系： 机器及其部件都是由零件所组成的，装配精度与相关 零、部件制造误差的累积有关，特别是关键零件的加工精 度。
装配精度取决于零件，特别是关键零件的加工精度。 （例见后） 装配精度又取决于装配方法。在单件小批生产及装配 精度要求较高时装配方法尤为重要。 比较合理的办法：在装配中通过检测，对某个零、部件 进行适当的修配来保证装配精度。
标注零件尺寸时应使一个零件仅有一个尺寸进入尺寸链即组成环数目等于有关零件数目一件一环3按封闭环的不同位置和方向分别建立装配尺寸链在装配精度要求一定的条件下组成环数目越少分配到各组成环的公差就越大零件的加工就越容易越经济712相关知识装配工艺基础图75a所示轴只有a1一个尺寸进入尺寸链是正确的
机电工程学院
7.1.2 相关知识（装配工艺基础） 2）装配工作的基本内容 ◆ 平衡 对转速较高、旋转平稳性要求较高的机器，如精 密磨床、电动机和高速内燃机等，为了防止运转中发 生振动，应对其旋转零、部件进行平衡。 平衡有静平衡和动平衡两种。对于直径较大、长 度较小的零件如飞轮、带轮等，一般采用静平衡法， 以消除质量分布不均所造成的静力不平衡；对于长度 较大的零件如机床主轴、电动机转子等，需采用动平 衡法，以消除质量分布不均所造成的力偶不平衡。 ◆ 试验和验收 机器产品装配完成以后，应按照有关技术标准和 规定进行试验与验收，合格后才准出厂。
面向复杂产品的数字化装配系统体系结构设计及其应用
面向复杂产品的数字化装配系统体系结构设计及其应用作者：高瑞杰来源：《科技创业月刊》 2016年第11期高瑞杰（北京航天爱锐科技有限责任公司北京１００１７６）摘要：通过对复杂产品的数字化装配系统的各个功能模块的分析，采用工作流技术对复杂产品的工艺反馈工作流程进行定义，进而缩短了复杂产品的生产周期，降低了生产成本，使装配性能更加完善。
关键词：复杂产品；数字化；装配系统；工作流；工艺反馈中图分类号：TP391.72文献标识码：Ａｄｏｉ：１０．３９６９/ｊ．ｉｓｓｎ．１６６５－２２７２．２０１6．11．０49 １面向复杂产品数字化装配系统功能模型１.１数字化装配系统组织结构图数字化装配系统在复杂产品的设计过程中，会对复杂产品的性能、人机相互作用和检测等步骤进行产品实际使用环境的仿真分析，进而使复杂产品的性能更加优良。
由于复杂产品的装配过程需要的精度高，因此其公差建模功能能够较为恰当地被应用在复杂产品的装配过程中，这种建模的方法主要的特点为：第一，当复杂产品的公差在装配被更改的过程中，其装配系统的整体三维模型不需要完全导入，仅仅改变公差模型就可以达到设计的要求。
这样不但可减少去查询配合公差的时间，而且能够大大减少了整个数字化设计系统内存的空间，进而使得整个系统的运算速度提高。
第二，在装配复杂产品期间，我们观察和测量制造产品的最大极限公差以及最小极限公差时需要采用公差模型的可视化方法。
这种方法对于复杂产品装配的各个步骤具有良好的效果，并且采用合适的公差等级条件对复杂产品进行公差优化与公差最优配合，可使得复杂产品在数字化装配系统中的准确性和精确性有很大程度上的升高。
数字化装配系统的结构，如图１所示。
１.２数字化装配系统ＩＤＥＦ０模型在装配的过程中，可对复杂产品的数字化装配系统零件进行适当的位置限定，其采用的是零部件之间相互作用的约束关系；接着可分析三维模型在装配过程中的相互作用力与性能，从而获得最优的零件装配顺序。
装配式建筑施工中的施工单元划分与拼装方法
装配式建筑施工中的施工单元划分与拼装方法装配式建筑是一种将建筑物在工厂内进行预制加工，然后运输到现场进行组装的建筑方法。
它具有施工速度快、质量可控、资源节约等优点，在当前建筑领域得到了广泛应用。
而在装配式建筑施工中，施工单元的划分与拼装方法是关键环节之一，直接影响到整个施工过程的效率和质量。
本文将围绕这一问题展开论述，从施工单元划分原则与方法以及拼装技术两方面进行探讨。
一、施工单元划分原则与方法装配式建筑的施工单元划分需要根据实际情况合理确定，下面介绍几个常见的划分原则和方法。
1. 功能原则根据各个构件的不同功能特点，可以将其划分为不同的施工单元。
例如，墙体构件可以作为一个单元、地板构件可以作为一个单元等。
这样既方便了生产加工又便于运输与安装。
2. 尺寸原则根据构件尺寸大小的差异性，可以将其划分为不同的施工单元。
通常情况下，越大的构件可以作为一个单元，越小的构件则可以合并成一个单元。
这样既方便了生产与加工，又减轻了运输和安装的难度。
3. 工艺原则根据施工过程中各个构件的制作、运输和安装特点，可以将其划分为不同的施工单元。
比如，具有类似生产工艺或者具有相同制作设备要求的构件可以划分到同一个单元中。
这样有利于提高生产效率和操作便捷性。
4. 拼装原则根据不同构件拼装方式的差异性，可以将其划分为不同的施工单元。
例如，采用相似拼装方式(如悬挂式、支撑式等)的构件可以组成一个单元。
这样不仅方便了施工现场操作，还减少了拼装过程中出错可能性。
二、拼装技术在完成施工单元划分后，需要进行拼装作业。
下面介绍几种常见的拼装技术。
1. 点焊法点焊法是指通过焊接设备将两个或多个构件焊接在一起形成整体结构。
它适用于具有较高承载能力要求和较精细连接的构件，如钢结构。
2. 螺栓法螺栓法是指通过螺栓将两个或多个构件连接在一起。
它适用于具有一定承载能力要求和较简单的连接方式，如钢结构中的板材、型钢等。
3. 粘接法粘接法是指通过使用合适的胶水、胶剂将两个或多个构件黏合在一起。
装配式建筑施工中施工单元划分方法
装配式建筑施工中施工单元划分方法随着社会的发展，装配式建筑在现代建筑领域得到了广泛应用。
装配式建筑具有工期短、质量可控、环保节能等优点，但在施工过程中，如何对施工单元进行合理划分是一个关键问题。
本文将从施工单元划分的目的及影响因素、划分原则与方法等方面进行论述。
一、施工单元划分的目的及影响因素1. 目的：（1）提高工程进度：通过合理划分施工单元可以降低人力物力成本，提高组织管理效率，从而加快整个项目的进度。
（2）确保质量可控：装配式建筑中每个单元都是相对独立且重复性较强的模块化部件，对其进行精细化管理和质量把控是确保整体质量的关键。
（3）减少施工安全风险：合理划分施工单元可以有效避免不同施工阶段之间因干扰造成的安全事故和质量问题。
2. 影响因素：（1）模块化设计：装配式建筑的施工单元应基于模块化设计原则，将建筑物按照功能和结构特点进行划分。
（2）施工工艺：不同的施工工艺对施工单元的划分也有一定影响。
例如，钢结构装配式建筑可以按照钢柱、钢梁等部件进行划分，而混凝土装配式建筑则可以按照楼板、墙体等部件进行划分。
二、施工单元划分的原则与方法1. 划分原则：（1）功能一致性原则：将具有相同功能或服务需求的组件划分为一个施工单元，确保各个单元在使用及维护方面具有一致性。
（2）系统完整性原则：将需要互相关联的组件划分为一个施工单元，确保系统运行时能够协调顺畅。
（3）标准化与模块化原则：将常规重复、标准化或模块化部件作为一个施工单元，以提高生产效率和质量可控性。
2. 划分方法：（1）层次逐步细化法：根据建筑物的结构形式和功能需求，首先确定大范围的施工单元划分，然后逐步细化到具体的构件或模块级别。
例如，可以先划分为建筑主体结构单元、立面单元和室内装饰单元，再进一步细化为屋面单元、墙体单元等。
（2）空间区域法：将建筑物按照不同的空间区域进行划分。
例如，可以根据楼层、功能区域或使用性质进行划分，如一楼大厅单元、办公区单元等。
装配式建筑施工过程中的施工单元划分
装配式建筑施工过程中的施工单元划分装配式建筑是一种现代化的建筑方法，通过将建筑构件在工厂进行预制，然后在现场进行装配安装，可以大大缩短施工周期和提高施工质量。
在装配式建筑施工过程中，施工单元的划分是非常重要的环节。
本文将从不同角度介绍装配式建筑施工过程中的施工单元划分。
一、根据构件类型划分施工单元在装配式建筑施工过程中，可以根据构件的类型进行施工单元的划分。
根据实际情况，常见的构件类型包括墙板、楼梯、门窗等。
可以将每种构件类型作为一个独立的施工单元，并按照顺序进行安装。
这样做的好处是能够整齐有序地组织施工流程，高效完成各个构件的安装。
二、根据功能区域划分施工单元除了按照构件类型划分施工单元外，还可以根据功能区域来划分施工单元。
在一个装配式建筑项目中，通常会存在不同的功能区域，如住宅区、办公区、商业区等。
每个功能区域可以被视为一个独立的施工单元，施工人员可以根据具体情况，按照功能区域对施工进度进行安排和控制。
这样能够提高施工效率，降低交叉影响。
三、根据施工技术划分施工单元除了前两种划分方式外，还可以根据不同的施工技术来划分施工单元。
装配式建筑中常用的施工技术包括钢结构、混凝土模块化等。
将每种施工技术视为一个独立的施工单元，在实际操作中能够更好地协调各个施工环节，提高整体效益。
四、根据项目进度划分施工单元在装配式建筑施工过程中，了解项目进度是非常重要的。
为了更好地控制项目进度，并确保按时完成各个节点任务，可以根据项目进度来划分和安排相应的施工单元。
比如将项目进度按照大致时间顺序划分为若干阶段，并将每个阶段作为一个独立的施工单元进行管理和执行。
这样能够有效地避免因任务交叉或耗时过长而导致的项目延误。
五、根据材料特性划分施工单元材料的选择和应用是装配式建筑中必不可少的一环。
不同类型的材料具有不同的特性和使用要求。
为了更好地管理施工过程，可以根据材料的特性来划分施工单元。
比如将需要使用相同或类似材料的构件划为一个施工单元，这样能够提高材料利用率，并确保施工质量。
装配式建筑施工中的施工单元划分与组织管理
装配式建筑施工中的施工单元划分与组织管理随着现代建筑技术的不断进步和发展，装配式建筑在市场上越来越受到重视。
相比传统的现场施工方式，装配式建筑具有施工速度快、质量可控、环境友好等优点。
然而，在实际施工过程中，如何合理划分与管理施工单元将直接影响项目的效益和成功。
一、施工单元划分的原则在装配式建筑施工中，正确的施工单元划分是保证项目顺利进行的关键。
合理的划分能够提高生产效率、降低风险并且保证质量。
以下是一些常用的原则：1. 模块化原则：根据构件特征相似性将各个构件或模块进行组织和划分。
通过将相同或类似构件放在同一个单元进行生产和安装，可以减少人员调度和设备重复设置，提高生产效率。
2. 专业化原则：按照专业性质将不同类型的构件或模块进行分类。
例如，电气设备可以放在一个单元内进行布线和连接，而机械设备可以放在另一个单元进行安装调试。
这样可以提高施工的效率和质量。
3. 整体化原则：将相互关联并且需要一起施工的构件或模块划分为一个单元。
例如，墙体、天花板和地板是一个整体单元，在生产和安装过程中需要协同作业，只有这样才能确保各个部分之间的衔接和质量。
二、施工单元的组织管理正确的施工单元的组织管理是装配式建筑项目成功完成的关键要素。
以下是一些有效的组织管理措施：1. 设立专门的技术团队：装配式建筑具有较高技术要求，因此应该设立专门的技术团队来负责施工单元划分与组织管理工作。
这个团队应该由经验丰富、熟悉装配式建筑的专业人员组成，他们可以根据项目特点和需求进行适当的调整和优化。
2. 制定详细计划：在开始施工前，应该制定详细的计划，并包括划分每个施工单元所需时间、人力资源以及所需材料等。
通过合理安排时间表，可以确保每个施工单元都能按时完成，并且协调好各个单位之间的工作进度。
3. 控制质量：在装配式建筑的施工过程中，质量控制是非常重要的。
应该设置专门的监督人员或质检团队来监督施工单元划分与组织管理。
确保每个施工单元符合标准和规范，以达到预期的效果。
探讨装配式建筑施工过程中施工单元的合理划分
探讨装配式建筑施工过程中施工单元的合理划分装配式建筑是一种通过工厂预制构件、现场组装的建筑方式，具有快速、高效、环保等优势。
在装配式建筑施工过程中，施工单元的合理划分对于提高施工效率和质量至关重要。
本文将从施工单元的定义及划分原则、不同类型装配式建筑的施工单元划分以及优化划分方案等方面探讨装配式建筑施工过程中施工单元的合理划分。
一、施工单元的定义及划分原则1. 施工单元的定义施工单元是指在一定时间内可以独立进行加工、生产或安装，并且能够与其他部件形成有机整体的最小制作或组装单位。
所谓“独立进行加工、生产或安装”，是指该单位内部存在相对独立的作业流程和任务，能够完成特定的功能。
2. 划分原则（1）功能性原则：根据不同构件或部位所具备的功能特点，将其划归到相应的施工单元中。
例如，屋顶梁和地板梁在功能上具有明显差异，因此按照功能性原则可以将它们划分为不同的施工单元。
（2）工艺性原则：根据不同构件或部位所需的施工工艺和方法，将其划归到相应的施工单元中。
例如，如果某个构件需要先进行预应力加固，然后再进行二次混凝土浇筑，那么可以将这两个工序划分为独立的施工单元。
（3）协调性原则：根据构件之间的相互关系和协调要求，将其划归到相应的施工单元中。
例如，若某个建筑构件与其他多个构件有较高的接触面积和复杂的交接方式，可以将这些构件统一划分为一个施工单元。
二、不同类型装配式建筑的施工单元划分1. 钢结构装配式建筑钢结构装配式建筑是指采用钢材作为主要承载体而组成的装配式建筑。
在钢结构装配式建筑的施工过程中，通常可以按照以下方式对施工单元进行划分：（1）模块化区域：将具有相似形态和功能特点的钢结构模块划归到一个施工单元内。
例如，在一座商业建筑中，可以将所有的柱子、梁和楼板分别划为不同的施工单元。
（2）功能分区：根据不同空间功能将钢结构进行划分。
例如，在一个体育馆的施工中，可以将看台、活动屋顶和赛场等不同功能区域进行独立的施工。
装配式建筑施工的施工单元划分原则
装配式建筑施工的施工单元划分原则随着城市化进程的加快和建筑行业的快速发展，装配式建筑作为一种新型建筑方式备受关注。
在装配式建筑施工过程中，合理划分施工单元是保证项目高质量、高效率完成的重要一环。
本文将从多个角度探讨装配式建筑施工单元划分的原则，并提出相应的解决方案。
一、总体原则装配式建筑施工单元划分应基于整体流程和项目特点，遵循以下原则：1. 维护生产线性：在装配式建筑生产线上，各个施工单元需要保持相对独立，在不影响整体进度和质量的前提下进行有效协作。
因此，划分施工单元时需要考虑到各个部件之间的依赖性和顺序关系。
2. 最大化标准化：为了提高装配式建筑生产效率，降低成本并确保质量稳定，在划分施工单元时应优先考虑标准化模块。
通过最大限度地使用标准构件和模块化设备，能够简化生产流程，提高生产效率，并且便于后期维护和拆卸。
3. 择优集成：装配式建筑施工单元的划分应优先考虑能够实现批量定制、优化设计和工厂化生产的集成单元。
通过集成不同功能模块和技术创新，可以提高项目的整体质量水平，并提供更好的用户体验。
二、施工单元划分原则基于上述总体原则，我们可以考虑以下几个方面进行装配式建筑施工单元划分：1. 功能需求：根据建筑项目的功能需求，将相似或相近的功能区域划分为一个施工单元，如住宅区、商业区、公共设施等。
这样可以实现专项化操作和质量控制，提高施工效率并降低人力物力资源浪费。
2. 空间结构：根据装配式建筑的空间结构特点，将大致相似且独立完成的空间部件归为一组。
例如，在装配式民用住宅中，可以将墙板安装、地板铺设、天花板安装等作为独立施工单元进行划分。
这样有利于标准化生产和快速安装。
3. 工艺流程：根据装配式建筑的工艺流程，将相同或类似的施工工序划分为一个施工单元。
例如，墙体制作、安装和粉刷可以组成一个施工单元；门窗制作和安装可以组成另一个施工单元。
这样可以避免多个团队同时进行，提高协同效率。
4. 施工条件：根据项目的实际情况和现场环境，将需要类似施工条件或特殊设备的部分划分为一个施工单元。
基于广义装配关系的复杂产品装配单元划分方法
( 1) 每个装配单元内部零部件之间的装配关系
强度应尽量大, 装配单元之间的关系应尽量小; ( 2) 平衡划分粒度, 降低装配复杂度、缩短生产
周期、降低成本。
2. 1 装配关系强度 记生成的装配单元数为 nu, 组成装配单元 i 的
零部件数量为 ni, 则装配单元 i 的广义装配关系强 度为
第 44 卷
广义装配关系权重, w 1 + w 2 + w 3 = 1; n 表示参与 划分的零部件数量。
R 的对角线元素均为 0, 是对称矩阵。
2 装配单元划分的优化模型
装配单元划分的目的是在充分利用企业资源
的基础上, 尽量缩短生产周期、减小生产成本。而装 配单元划分的粒度直接影响到生产周期和成本。一
clone alg orit hm
飞机、船舶等机械产品, 由于结构复杂、零部件 及连接件数量众多、零部件自 身重量比较大等因
素, 其装配工艺设计过程较一般机械产品复杂。装 配工艺设计是为装配过程提供工艺技术上的准备, 贯穿于产品设计、试制和批产的全过程。其中, 装配 单元划分是首要进行的工作, 是进行合理装配工艺
( 1)
式中 ERij ( i = 1, 2, …, n; j = i + 1, i + 2, …, n) 表示
零部件 i 和 j 之间的广义装配关系
E Rij = ( Cij , L ij , T ij, M ij )
( 2)
式中: Cij 和L ij 分别表示零部件 i 和 j 之间的装配连
接关系和形位关系; T ij 表示零部件 i 和 j 之间的夹
靳江艳1 黄 翔1 刘希平2 李泷杲1
快速成型中基于零件装配要求的分段分层算法
快速成型中基于零件装配要求的分段分层算法王春香;郝志博【摘要】在满足精度要求的前提下,为了提高分层效率,考虑现有等厚分层算法的优势与不足,对具有装配要求的零件STL模型,提出了按照模型不同的功能装配要求对其进行分段等厚分层的思想.分段等厚分层新算法按照成型方向将模型划分为不同分层部位,各部位按照不同的厚度进行等厚分层.各段的等厚分层算法采用了排序精简法,通过三次排序直接提取出只与分层切平面相交的三角形面片,快速截交,输出层面轮廓线.新算法通过MATLAB软件实现,并以一具有封闭内腔的斗齿实例进行了验证,结果显示:该文算法不仅具有较高的灵活性,满足零件在功能装配上的精度要求;而且能够快速输出截面轮廓线,很好地协调成型效率与制造精度要求.【期刊名称】《图学学报》【年(卷),期】2014(035)004【总页数】5页(P536-540)【关键词】快速成型;STL;分段分层;排序;MATLAB【作者】王春香;郝志博【作者单位】内蒙古科技大学机械学院,内蒙古包头014010;内蒙古科技大学机械学院,内蒙古包头014010【正文语种】中文【中图分类】TH16;TP3121 基于STL模型分层算法的研究现状STL模型的分层主要有：基于STL模型的等厚分层和基于STL模型的自适应分层。
现在对于STL模型的等厚分层主要有3种方法：①基于三角形面片几何特征的分层处理方法；②基于拓扑信息的分层处理方法；③基于STL模型的局部拓扑信息的分层处理方法。
基于三角形面片几何特征的分层处理方法是将三角形面片按照顶点坐标值将三角形面片进行分类分级排序求交，进而减少分层切平面与三角形面片求交的判断次数，提高分层效率；基于拓扑信息的分层处理方法首先对STL模型建立整体的拓扑信息，使散乱的三角形面片具有毗邻关系，当分层切平面与其中一个三角形面片相切时，便可以根据三角形面片之间的毗邻关系查找所有与其相切的三角形面片，直到与初次相切的三角形面片相交，完成一次求交过程，通过建立STL模型整体拓扑信息提高成功搜索三角形面片的效率，进而提高分层效率；基于STL模型的局部拓扑信息的分层处理方法是对上面两种方法的综合利用，首先对STL模型分组排序，然后动态建立局部的拓扑信息，该方法较大地提高了搜索三角形面片的效率，而且降低了内存使用率[1-6]。
复杂产品研制中的实做装配工艺技术
复杂产品研制中的实做装配工艺技术摘要：在复杂产品研制中，装配工艺不够稳定可能会出现工艺数据管理难度比较大的问题，使用先进的产品研制中实做装配工艺技术，进而对工作流的装配工艺信息进行有效地控制。
在对复杂产品研制中的装配工艺进行分析，明确其业务流程，科学定义和划分复杂产品研制中的逆向工艺流程，建立完善的流程化装配工艺设计和工艺反馈过程信息模型。
本文以大农机类产品为例进行分析研究。
关键词：复杂产品；实做装配工艺；工艺集成管理高速插秧机、全液压喷杆喷雾机等复杂产品的装配是比较典型的离散型装配，装配的过程比较复杂，周期比较长，并且是以手工装配为主的。
在复杂产品的研制过程中，装配过程是比较复杂的，需要进行反复的尝试，对产生中的问题进行有效地应对。
复杂产品装配过程中的装配工艺需要涉及到很多部门，需要相关人员进行协同工作，对生产工艺、计划以及调度资源进行处理。
当前国内外研究中对工艺变更、执行、设计等进行探索，在复杂产品研制中，装配工艺有存在着变更，但是目前缺乏完善的反馈机制，也不能对装配过程以及数据进行有效管理。
一、复杂产品装配工艺业务流程在大农机的研制过程中，装配工艺主要有三个层次，即工艺设计、生产调度和装配操作，在不同层次中装配工艺有不同的表现[1]。
对于工艺设计，需要工艺人员收到产品设计部门的图纸以及模型后，需要对装配工艺进行编制，审批合格后交给档案部门。
对于生产调度，需要调度部门从档案部门获得工艺文档后，调度人员以装配工艺、总工时需要为依据，对装配工序的工作时间进行有效地分配，将装配任务进行科学的设置。
对于装配操作，车间收到派单后，按照装配工艺进行操作，对相关的数据进行收集和检测，装配完毕后，需要对相关的记录和归档。
装配过程中的组件报废、参数不达标等情况使得原有的工艺无法对工作的操作进行科学的指导，这时就需要车间将信息及时反馈给调度和工艺部门，对相关信息分析后在采取有效地措施，根据修改后的工艺进行装配操作，这种情况被称为逆向过程。
复杂产品数字化装配难点及关键技术
复杂产品数字化装配难点及关键技术黄娟（武汉开目信息技术有限责任公司，湖北 武汉 430023）摘要：随着制造业市场的竞争日趋激烈，为了适应变化迅速的市场需求，制造企业对数字化制造的需求更加紧迫，数字化制造的关键是数字化装配。
本文对复杂产品的数字化装配难点及关键技术进行分析。
关键字：复杂产品；数字化装配1前言随着制造业市场的竞争日趋激烈，为了适应变化迅速的市场需求，产品研制周期、质量、成本、服务成为每个现代企业必须面对的问题。
如何提高制造产品质量，加快产品研发、缩短制造周期更是制造企业面临的重要问题。
计算机技术在产品设计和制造中发挥着重要的作用，随着CIMS、并行工程、敏捷制造等技术在制造企业中的深化应用，制造企业对数字化制造的需求更加紧迫，而数字化制造的关键是数字化装配。
装配是制造过程中形成产品的末端环节，是根据相应技术要求，将一组零散的零件通过合理的工艺流程及各种必要的方式联接组合起来，使之成为产品的过程。
装配过程是影响产品性能、质量、产品研制周期以及成本的重要因素。
实现复杂产品的装配过程科学管理与监控，可显著提高其产品的生产效率和装配质量。
复杂产品是指客户需求复杂、产品组成复杂、产品技术复杂、制造过程复杂的一类产品，典型产品如航天器、飞机、汽车、船舶、武器系统等，主要涉及航空航天、船舶、汽车、兵器等典型行业，这些行业人、财、物都较为丰富，信息化程度一般较高，对于单个零件或子装配体的设计、生产和管理都已实现了相当的自动化、集成化水平。
相比之下，虽然装配设计和生产的过程非常关键，但传统装配技术却相对落后，使之与复杂产品开发过程中其他环节的集成化程度较低，大大影响了全局集成和优化的目标。
数字化装配技术出现于上世纪九十年代后期，代表了一种全新的制造体系和模式，引起了人们的普遍重视，并得到了迅速发展。
基于复杂产品的数字化装配需求，国内航空航天、-2- 船舶、汽车、兵器等行业已逐步展开相关技术的应用。
2 复杂产品传统装配技术现状复杂产品装配是典型的离散型装配，具有结构复杂、零部件组成数量庞大、装配精度高、且以手工装配作业为主等特点。
大型复杂产品装配序列规划技术研究
大型复杂产品装配序列规划技术研究摘要：装配序列规划技术是虚拟装配的关键技术之一。
针对传统的装配序列规划方法已不能满足船用推进器等大型复杂装配体序列规划的需求，提出了基于层次关联图的装配信息模型，以及装配经验知识与割集法相结合的序列生成方法。
最后凭借研究的理论知识开发了装配序列规划系统。
关键词：装配序列规划技术；层次关联图；装配经验知识；割集法1.装配信息模型装配信息模型是装配序列规划的基础，完善、正确的装配信息模型是装配序列生成的保证。
1.1.装配模型的信息需求建立完整、精确的装配信息模型的目的在于一方面为装配序列规划优化提供全面的信息和支持。
另一方面要简化装配序列生成过程中算法的复杂度、提高计算效率。
影响装配序列规划的装配信息主要有三类：1.零件自身的属性信息，主要包括零件的形状、尺寸、材料等；2.产品的组成层次信息，一个产品根据设计时的功能、结构特点可以划分为多个功能模块，功能模块又可进一步划分；3.零部件间的装配联接关系信息，主要反映零部件之间的相对位置、相互联接、相对运动关系以及配合关系。
1.2.装配模型的表达方式国外很多学者对装配信息模型的表达方式进行了研究，提出了不同的表述方法，归纳起来共有两种比较成熟的方法：1.2.1.关联图模型：表达机械产品的装配关系最初由法国学者Bourjault提出，Bourjault以数据结构中的图结构G（P，L）表达装配体，其中节点P={ ，，…… }代表装配体中的零部件，n为产品中零部件的数目；边L={ ，，…… }代表装配体中的零部件间的联接关系，这里的联接关系表示零件之间的物理接触关系，m为联接边的数量。
1.2.2. 层次模型：从三维建模软件中可以获得原始的装配树结构，该装配树中只包含装配体中零部件的名称信息，为了能够自动生成装配序列，还需对产品的零件、子装配体、紧固件进行统一的编号，为简化装配层次树，还可以将一组规格、功能相同的紧固件合并当作一个零件处理。
ansys装配体定义不同单元类型划分网格
ansys装配体定义不同单元类型划分网格推荐catia和uG都必须精通,至少我我们公司是这样要求的.CATIA是由法国Dassault公司开发的集CAD/CAM/CAE于一体的优秀三维设计系统，在机械、电子、航空、航天和汽车等行业获得了广泛应用。
由于该软件系统庞大、复杂，不像AutoCAD等二维软件一样容易掌握，加之有关软件应用的书籍和资料又少，要熟练使用该软件，不仅需要在学习和应用中慢慢地摸索和体会，还需要与其他人多多交流、相互学习。
下面就简要介绍一下在学习和使用该软件的过程中所掌握的一些技巧。
1．螺母的几种画法⑴先画好六棱柱，然后用小三角形旋转切除。
⑵先画圆柱，然后将圆柱上下底面边缘倒角，再用六边形拉伸向外切除。
2. 三维零件建模时的命名零件建模时，系统会自动在其模型树的开头为零件命名，一般为Part1,Part2…等默认形式。
而在每次开机进行零件建模时，模型树中默认的零件名字可能会有相同的。
由于零件最终要被引入装配图中，具有相同零件名字的零件不能在装配环境中同时被调用，这时需要将重复的名字重新命名。
如果装配一个大的部件，可能会多次遇到这个问题。
为了避免这些不必要的麻烦，笔者建议在进行三维零件建模之前，事先将系统默认的模型树中的零件名字改成该零件文件保存时将要用的名字，这样不仅避免了零件名字的重复，还可方便零件的保存。
3. 公差标注在零件的工程图中时常有如ф39±0.05的公差标注，CATIA默认字体SICH无法按要求进行标注，标出的是ф39 0.05的形式。
这时可以将公差类型设置为TOL-1.0并用αCATIA Symbol字体标注。
4. 鼠标右键的应用(1) 在半剖视图中标注孔的尺寸时，尺寸线往往是一半，延长线也只在一侧有。
如果直接点击孔的轮廓线，按左键确认，出现的是整个尺寸线。
可以在还未放置该尺寸前点击鼠标右键，选择“Half Dimension”，即可标注出一半尺寸线。
(2) 标注两圆弧外边缘之间的距离时，当鼠标选中两圆弧后，系统自动捕捉成两圆心之间的距离尺寸，此时同样在未放置该尺寸之前点击右键，在弹出菜单中的“Extension Lines Anchor”中选择所要标注的类型。
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评估值
焊 接、胶接等 装配方式 形成 的不可 拆
卸 连接
5
连接 关系
压 力配合、热 胀配合和 冷缩 配合等 装
配 方式形成的难以拆卸连接
4
铆 接、键连接等形成的较难拆卸连接 3
螺 纹连接等形成的容易拆卸连接
2 、1
无 连接关系
0
二 者之间 存在严 格的形 位关 系, 如 同 轴 度、平行度、垂直度等
Abstract: Generalized assembly rel at ionships betw een part s are est ablished, w hich include geom et rical assem bly relat ionships, f ixt ures and t ools used in t he assembly pr ocess and assem bly process pr opert y. Based on assembly relat ionship int ensit y and assem bly parallelism , a mult i-object ive mat hem at ical optim ization model is constr ucted. T o r ealize assem bly unit part it ion fo r com plex pro duct , imm une clone algo rithm is applied t o clust er ing optim izat ion. Bot h gener alized assem bly relat io nships bet ween part s and t he pur pose of unit part it ion are consider ed so t hat part it ion result is mor e rational. F inally , t he met ho d is appl ied t o the aircraft wing assem bly unit part it io n. T he result proves t hat the m et hod is usabl e and eff ect ive. Key words: generalized assembly r elat ionship; assembly unit part ition; clust er ing opt imizat ion; imm une
具和工装使用情况; M ij 表示零部件 i 和 j 的装配工 艺性能。
( 1) 装配几何关系
装配几何关系包括零部件之间的装配连接关
系和形位关系。这里主要考虑几何关系的紧密程
度。参考零部件之间几何相关性[ 9-10] 的定义, 装配
几何关系的评价标准如表 1 所示。
几何关系
表 1 装配几何关系评价 装配几何关系
尽可能使每个装配单元的工作量近似相等, 尤其是
设计的基础, 需要考虑众多的影响因素, 主要包括 夹具和工装的设计、制造和选择、装配单元的工艺 刚度、工艺上的开敞性、生产周期和效率的问题以 及其他如现有设备的先进程度、工人的劳动技能和 制造过程的管理体制等。
国内外对于装配单元划分的研究相对较少, 文
基金项目: 南京航空航天大学基础科研基金( NS201028) 资助项目。 收稿日期: 2011-04-06; 修订日期: 2011-06-28 通讯作者: 黄翔, 男, 教授, 博士生 导师, 1963 年生, E -mail: x huang@ nuaa. edu. cn。
nn
∑ ∑ Ui =
r (i) jk
j = 1 k= j+ 1
r ( i) jk
=
rj k 零部件 j 和 k 均属于 i 0 其他
( 4)
考虑到划分粒度对整个装配体关系强度的影
响, 定义装配体关系强度为
∑ U =
nu
nu
i= 1
Ui ni
( 5)
2. 2 装配并行度
出于缩短生产周期的考虑, 划分装配单元时应
clone alg orit hm
飞机、船舶等机械产品, 由于结构复杂、零部件 及连接件数量众多、零部件自 身重量比较大等因
素, 其装配工艺设计过程较一般机械产品复杂。装 配工艺设计是为装配过程提供工艺技术上的准备, 贯穿于产品设计、试制和批产的全过程。其中, 装配 单元划分是首要进行的工作, 是进行合理装配工艺
表示关系强度。
1. 1 广义装配关系
广义装配关系包含零部件之间的装配连接与
形位关系、夹具和工装的使用情况以及装配单元的
工艺性能。某装配体的广义装配关系可表示如下
E R = { E R12 , ER 13, …, ER 1n, E R23 , ER2 4, …,
E R2n, …, E Rn- 1, n}
靳江艳1 黄 翔1 刘希平2 李泷杲1
( 1. 南京航空航天大学机电学院, 南京, 210016; 2. 成都飞机工业有限责任公司, 成都, 610091)
摘要: 通过分析复杂产品的装配几何关系, 考虑夹具和 工装在装配过程中的使用情况以及装配 工艺性能, 建 立零 部件之间的广义装配关系。在此基础上, 构建以装配关系强度和装配并行度为目标的数学优化模型, 采用免疫克 隆算法进行聚类优化, 完成复杂产品的装配单元划分。此方法不仅考虑零部件之间的广义装配关系, 而且考虑单 元划分的目的, 使划分结果更加合理。最后, 以某飞机机翼装配 单元划分为例进行验证, 结果表明该方法具 有一 定的适用性和有效性。 关键词: 广义装配关系; 装配单元划分; 聚类优化; 免疫克隆算法 中图分类号: T P391. 7 文献标识码: A 文章编号: 1005-2615( 2012) 01-0050-06
1 广义装配关系的建立
复杂产品的零部件数量是以几万甚至几百万
计的, 装配单元数量众多, 装配结构和关系复杂, 且 需要使用大量夹具和工艺装备, 其装配单元划分仅
依靠零部件之间的层次信息和位置信息是远远不
够的。为此, 将夹具和工装的使用情况以及装配工 艺性能纳入装配关系的范畴, 建立零部件之间的广
义装配关系, 并构建广义装配关系矩阵, 矩阵的值
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卷第 1 年2 月
期
南 京 航 空 航 天 大 学 学 报
Journal of N anjing U niversit y of Aero nautics & Ast ronau
tics
V ol. 44 Feb.
No. 1 20 12
基于广义装配关系的复杂产品装配单元划分方法
针对大型复杂产品装配工艺设计现状, 考虑零 部件之间的装配几何关系、夹具和工装的使用、以 及装配工艺性能, 提出基于零部件之间广义装配关 系的装配单元划分方法, 以广义装配关系强度和装 配并行度为目标建立优化模型, 采用免疫克隆算法 进行复杂产品装配单元划分, 并以某飞机机翼的架 内装配为例对划分方法进行应用验证。
( 3) 式中: cij , l ij , tij , mij 分别表示装配连接关系、形位关 系、夹具和工装使用情况及装配工艺性的评估值; w 0 表示装配连接关系系数; w 1 , w 2, w 3 分别表示装 配几何关系、夹具和工装使用情况及装配工艺性的
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南 京 航 空 航 天 大 学 学 报
第 44 卷
广义装配关系权重, w 1 + w 2 + w 3 = 1; n 表示参与 划分的零部件数量。
R 的对角线元素均为 0, 是对称矩阵。
2 装配单元划分的优化模型
装配单元划分的目的是在充分利用企业资源
的基础上, 尽量缩短生产周期、减小生产成本。而装 配单元划分的粒度直接影响到生产周期和成本。一
( 1)
式中 ERij ( i = 1, 2, …, n; j = i + 1, i + 2, …, n) 表示
零部件 i 和 j 之间的广义装配关系
E Rij = ( Cij , L ij , T ij, M ij )
( 2)
式中: Cij 和L ij 分别表示零部件 i 和 j 之间的装配连
接关系和形位关系; T ij 表示零部件 i 和 j 之间的夹
方面, 划分粒度大, 单元内部的装配复杂度高, 装配 工作以串行为主, 生产周期长, 周期成本增加, 但随 之降低了人力资源成本。另一方面, 划分粒度小, 降
低单元内部装配复杂度的同时提高了单元之间的
装配复杂度。此时, 装配的并行度提高, 生产周期缩 短, 周期成本减少, 但增加了生产所需的人力资源。
5 、4
形位 关系
间 接形位关系: 无直接的形位关系, 但 二 者与同一个其他零部件存在严格的 3、2 形 位关系
不 存在形 位关系, 但二 者与 同一个 其 他 零部件存在间接形位关系
1
无 形位关系
0
( 2) 夹具和工装的使用情况 零部件之间使用相同的夹具和工装, 评估值为 5, 若不相同或不使用工装, 评估值为 0。 ( 3) 装配工艺性 装配工艺性包括工作的机械化与自动化程度、 工艺上的开敞性、装配单元的工艺刚度以及是否有 利于尺寸和形状协调、是否有利于减少总装阶段工 作量等。在实际生产中, 矛盾情况经常发生, 需要根 据产量大小、以往的企业经验等, 权衡主次, 使矛盾 得到合理解决。装配工艺性的评价标准为: 很好: 5 分; 好: 4 分; 较好: 3 分或 2 分; 较差: 1 分; 很差: 0 分。 1. 2 广义装配矩阵的建立 评估零部件之间的广义装配关系强度, 建立相 关矩阵 R= [ rij ] n×n, 称为广义装配矩阵 r ij = w 1 [ w 0c ij + ( 1 - w 0 ) lij ] + w 2t ij + w 3 mij