船用柴油机数字化装配工艺规划研究

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1、分类号：密级：ＵＤＣ：编号：工学硕士学位论文船用柴油机数字化装配工艺规划研究硕士研究生：司前前指导教师：黄国权学科、专业：机械工程哈尔滨工程大学2018年6月分类号：密级：UDC：编号：工学硕士学位论文船用柴油机数字化装配工艺规划研究硕士研究生：司前前指导教师：黄国权学位级别：工学硕士学科、专业：机械工程所在单位：机电工程学院论文提交日期：2018年4月论文答辩日期：2018年6月学位授予单位：哈尔滨工程大学ClassifiedIndex:U.D.C:ADissertationfortheDegr

2、eeofM.EngResearchonDiditalAssemblyProcessPlanningofMarineDieselEngineCandidate:SiQianqianSupervisor:HuangGuoquanAcademicDegreeAppliedfor:MasterofEngineeringSpecialty:MechanicalEngineeringDateofSubmission:Apr，2018DateofOralExamination:Jun，2018Universit

3、y:HarbinEngineeringUniversity哈尔滨工程大学学位论文原创性声明本人郑重声明：本论文的所有工作，是在导师的指导下，由作者本人独立完成的。有关观点、方法、数据和文献的引用已在文中指出，并与参考文献相对应。除文中已注明引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经公开发表的作品成果。对本文的研究做出重要贡献的个人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律结果由本人承担。作者（签字）：日期：年月日哈尔滨工程大学学位论文授权使用声明本人完全了解学校保护知识产权

4、的有关规定，即研究生在校攻读学位期间论文工作的知识产权属于哈尔滨工程大学。哈尔滨工程大学有权保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件。本人允许哈尔滨工程大学将论文的部分或全部内容编入有关数据库进行检索，可采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文，可以公布论文的全部内容。同时本人保证毕业后结合学位论文研究课题再撰写的论文一律注明作者第一署名单位为哈尔滨工程大学。涉密学位论文待解密后适用本声明。本论文（□在授予学位后即可□在授予学位12个月后□解密后）由哈尔滨工程大学送交有关部门进行保存、

5、汇编等。作者（签字）：导师（签字）：日期：年月日年月日摘要船用柴油机的结构庞大，装配过程复杂、耗时，易出现安全事故，使船用柴油机的装配工艺规划环节更具挑战性。计算机技术的发展使数字化装配技术备受关注，通过数字化装配工艺规划与装配过程仿真，可提前发现并解决实际装配过程中可能出现的各种问题，提高实际生产效率。本文以船用柴油机为研究对象，对数字化装配工艺规划的关键技术进行研究，主要从产品装配信息建模、装配信息提取、装配序列规划及装配过程仿真等几方面展开研究，主要研究工作如下：首先，依据产品的MBD数据结

6、构与船用柴油机数字化装配工艺规划的信息需求，建立了产品的MBD装配信息模型，并将该模型作为装配工艺规划的统一数据源；根据产品的层次结构树给出了装配关系矩阵模型的分层表达方法，同时表达装配关系信息与层次结构信息，使装配关系矩阵模型的信息表达更加完备；通过将螺纹连接件及有相同连接关系且同规格零件的数量以语义形式引入信息模型中，对基于图结构的装配信息模型进行简化，使装配连接关系的表达更加清晰、简洁。其次，给出了装配关系矩阵的分层求解方法，依据产品的层次结构信息，通过“过滤”子装配体内部接触-干涉关系的方

7、式，利用CATIAV5Automation技术实现了层次性装配关系矩阵的自动获取；处理了干涉矩阵提取过程中由螺纹连接件及弹性元件导致的矩阵输出错误问题，能够同时对螺纹连接件等的可拆/装方向与可操作空间的充足性进行正确判断，得出正确的干涉矩阵，为装配序列综合评价函数的建立与装配序列的分层规划提供了数据支撑。再次，建立了装配序列的分段综合评价函数；提出通过分步筛选与分层规划的方式规划产品的装配序列，保证了所求装配序列的几何可行性与装配工艺性，可同时得到整个装配体与各子装配体的装配序列，便于各子装配体并

8、行装配，与实际装配过程吻合；以活塞连杆机构为例，运用DSAPSO算法规划该机构的装配序列，验证了上述方法的可行性，并对比分析了DSAPSO算法与DPSO算法的优化结果与收敛特性。最后，对已获取的装配序列在DELMIA软件中进行装配过程仿真，分别在DPM与Humam模块中进行干涉检测与人机工程学分析。对装配过程中的干涉情况，操作工具的可达性与可操作空间，以及工人工作的舒适度和可达性进行分析，以验证装配序列的可装配性，优化装配过程，提高实际装配效率。关键词：装配信息建模；信息提取；序列