基于装配特征模块的虚拟自动装配方法研究

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1、第10期机械设计与制造2007年]0月Machinery^Design&Manufacture_]59-文章缩号:1001-3997(2007)10-0159-03基于装配特征模块的虚拟自动装配方法研究唐林张孟春(东华大学机械工程学院，上海201620)ResearchonautomaticassemblybasedonassemblyfeaturemodulesTANGLin,ZHANGMeng-chun(DonghuaUniversity,Shanghai201620,China)【摘要]针对如何确定装配环境下待装配体特征之间的装配关系，提

2、出了装配特征模块化的虚<拟自动装配方法。通过分析单一零件和子装配体的装配特征，将装配特征分类存储为不同的功能模<块，釆用继承的方法，利用装配数据模块和装配关系模块实现装配，由此保持了设计过程中产品装<配特征数据的一致性。以标准渐开线直齿圆柱齿轮为例详细介绍了这种方法的实用性和优越性。<关键词:装配特征;模块化;虚拟装配；自动化；[Abstract]Inordertoascertaintheassemblyrelationshipbetweenassemblyfeaturesofthepartsbeingassembledundertheass

3、emblyenvironment,thepaperpresentedanewwayforvirtualautomatic；assemblybasedonassemblyfeatures'modularized.ThismethodanalysestheassemblyfeaturesofthesinglepartorsubassembliesandthensavesthefeaturesasdifferentJunctionmodules.Usinginherited

4、datamoduleandassemblyrelationshipmodulewhichcan

5、c5★来稿日期:2006-12-12中图分类号：TP31L52.TP27文献标识码：A提高设计效率的重要途径是实现产品零部件的自动装配。目前,虎拟自动装配方法可概括为:(1)基于零件参数化1宀。(2)基于装配参数关联性，即充分考虑不同参变量之间的映像关系，如果修改相关装配变量中的一个参数，其余变量参数会自动产生相应变化叫(3)基于装配特征，目前提出的基于装配特征的方法，由设计者确定装配区域内的任一装配面，自动完成零件的虚拟装配，但这种方法仅适用于形状简单且规则的零件装配叫(4)基于适应性的装配，这种方法限定了零部件位'置的几何约束和相关厲性，装

6、配过程中通过计算装配基准位置点与装配基面之间的距离，以及装配轴线与装配基面之间的角度,得到装配对象的主参数尺寸，实现参数化驱动，使模型姿态调整到适应装配的形状叫文献^中的方法摒弃了基于装配参数关联性自动装配方法和基于待征的自动装配方法中的诸多弊端，能够实现高效率的虚拟自动装配。但是这种方法在装配之前,必须限定待装配体位賈的几何约束,而且在后续设计中无法修改，因此，只适用于通用的装配动作。上述四种方法都需基于参数化零件才能实现。本文提出基于装配特征模块化的思想，吸收了上述各种方法的优点，根据功能将装配待征分类，并将其存储为不同的功能模块,模块之间

7、按照特征1D进行信息交互。由于模块涵盖了所有的装配特征，用户可以根据需要，选择要进行装配的参数化零件及其待征,后台程序将自动完成装配动作。面向装配的零件参数化,需要考虑零件间的尺寸关联,待装配体的装配体素,装配过程中的装配约束关系。这些装配中的关联、体素和约束,即装配特征。在传统的基于特征的装配方法中,装配特征只是一个笼统的概念，在实际操作中容易造成概念的混淆和重复。因此，分析待装配件的特征是进行装配的关键。本文提出的装配特征模块化方法,将待装配体之间的装配类型、配合关系、相互约束和装配操作方式等装配待征进行详细的分析,并按功能对装配待征进行分

8、类,生成不同的功能模块,功能模块之间的信息交互通过用户在装配接口上选择待征ID实现，由此完成虚拟装配动作，使得基于装配特征的虚拟自动装配技术更加淸晰明