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4872-半打包机解装配约束分析及其解装配的序列生成【机械毕业设计全套资料+已通过答辩】,半打,包机,装配,约束,束缚,分析,及其,序列,生成,机械,毕业设计,全套,资料,已经,通过,答辩

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本科毕业设计（论文）说明书 半打包机解装配约束分析及其解装配的序列生成 系 别 机电工程系 专业班级 09 机械 6 班 学生姓名 钟成泰 指导教师 王清辉 提交日期 2013 年 5 月 23 日 华南理工大学 广州学院 学位论文原创性声明 本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论 文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。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后果由本人承担。 作者签名： 日期： 年 月 日 学位论文版权使用授权书 本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权华南理工大学 广州学院 可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等 复制手段保存和汇编本学位论文。 保密 ，在 年解密后适用本授权书。 本学位论文属于 不保密 。 （请在以上方框内打“ ”） 学位论文作者签名： 日期： 年 月 日 指导教师签名： 日期： 年 月 日 第一章、绪论 华 南 理 工 大 学 广 州 学 院 毕 业 设 计 （论文） 任 务 书 兹发给 机械工程及自动化 专业 6 班学生 钟成泰 毕业设计（论文）任务书，内容如下： 文）题目： 半打包机解装配约束分析及其解装配的序列生成 （ 1）以打包机的装配模型为案例，设计装配图； （ 2）进行解装配约束的分析 ； （ 3）应用软件有关功能生成解装配序列； （ 1）高建刚，武英，机电产品拆卸研究综述，机械工程学报， 2004 年 07 期， 24 （ 2）杨国新，王定标，基于 机械零部件虚拟装配体设计技术，煤矿机械 , 2007 年 07 期， 12 （ 3）刘光复，刘学平，刘志峰，李钢，机电产品的拆卸与回收性能分析，机械工程师， 2001 年 01 期， 1314 （ 4）潘晓勇，刘光复，刘志峰，王淑旺目标拆卸序列生成算法研究，机床与液压 , 2003年 04 期， 4243 （ 5） （ 6） （ 7） 文）任务书于 2013 年 1 月 12 日发出，应于 2013 年 5 月 25 日前 完成，然后提交毕业设计（论文）答辩委员会进行答辩。 专业教研组（系）负责人 审核 年 月 日 指导教师（导师组负责人） 签发 年 月 日 说明书中的建模过程的零件名称我有些我只拿代号代替，你找到名字后自己修改 第一章、绪论 目 录 第一章、绪论 . 6 言 . 6 装配的定义 . 7 装配的种类 . 7 装配相关的历史与现状 . 8 装配的研究热点 . 9 装配约束的定义 . 11 束的定义 . 11 课题研究的意义 . 11 第二章、装配的约束分析 . 12 维软件 配约束 . 12 件介绍 . 12 件中的装配设计及本课题装配设计的思路 . 15 第三章、半自动打包机的建模与序列生成 . 17 自动打包机建模 . 17 座建模 . 17 211239701模 . 19 401009530模 . 20 402009520建模 . 22 402009520建模 . 23 402009520建模 . 24 他零部件与装配体 . 27 配建模 . 27 第四章、解装配建模与序列生成 . 35 装配建模 . 35 品解装配需求信息分析 . 35 品解装配信息的获取 . 35 解装配的方法 . 36 装配模型的建立 . 38 装配序列产生 . 38 例分析 . 39 参考文献 . 42 附 . 43 第一章、绪论 致 谢 . 44 第一章、绪论 第一章、 绪论 言 20 世纪 60 年代以来，世界经济以前所未有的高速度持续发展，但同时也对地球环境和自然资源带来了前所未有的压力，并最终严重影响到人类自身的生存与发展。机电产品制造业是按照设 计要求生产工业产品和生活消费品的主要产业。近年来，由于社会发展和物质产品的不断丰富，与此同时，企业为了增强竞争力，又不断地开发制造新产品，工业用品和生活消费品的寿命周期越来越短，废弃淘汰的速度不断加快， 造成对 能源、 自然资源的巨大消耗。又因为传统的机电产品设计几乎没有考虑产品废弃后的合理处理，从而造成废旧产品对环境的巨大危害。以计算机为例，据美国环保署 (算，到 2004 年全美将有 3 亿多台计算机被废弃，大约 850 万 t 的含有铅、汞和福等有害元素的废物被运往填埋场。 这一切 使 得 机电产品制造业成为当前环境污染和 生态破坏的主要源头之一 ， 如何有效地处理这些产品是人类目前所面临的一个难题。 而目前采用的先进设计技术、生产技术及企业管理技术的主要目的则放在降低成本，提高敏捷性、柔性及生产能力方面，很少涉及废弃淘汰产品的环境和资源问题。因此，如何使制造业尽可能少地产生废弃物并降低对环境的污染是当前研究的一个重要方面，也是21 世纪的重要课题。 为从根本上解决这些问题，机电产品的绿色制造应运而生。绿色制造是在不牺牲产品功能、质量和成本的前提下，系统地考虑产品开发制造及其活动对环境的影响，使产品在整个生命周期中对环境的负面影响最 小、资源利用率最高。机电产品的拆卸在其绿色制造系统中占有重要的地位。 如何使达到生命周期的产品以较经济的方式实现部分零部件重用、材料循环，是绿色设计和制造的重要内容之一。拆卸回收作为支持可持续发展总体策略的新型生产模型，已经得到了世纪范围内的广泛认同。自从拆卸回收设计及制造思想被提出来以后，世界发达国家对此非常重视。陆续有国家制定并推行了一系 列的法规和条例：如德国和美国政府规定，制造者必须负责处理他们的废弃 产品 ； 一些政府组织制订计划以引导环境友好产品的消费。所有这一切都极大地促进了许多大型生产企业加人到了产 品的拆卸回收行列。从“设计到拆卸回收”的意识已在机电产品研究领域和制造业中得到了深人和加强。 我国在机电产品的拆卸及回收方面的研究尚处于起步阶段，目前的产品回收只停留在第一章、绪论 简单的材料回收上，忽视了产品零部件深层次的重复利用。因此加强对拆卸回收的研究就显得非常重要。 装配的定义 解装配是指从产品上系统地分离零件、组件、部件或其他零件集合体的方法，相当于我们现实中对完整设备的拆卸。 解装配 的总原则是，一方面获取最大的利润，另一方面是使零部件材料得到最大限度的利用，并使最终产生的废弃物数量为最小。在产品拆卸 回收过程中，当某一点 （ 该点称为经济回收的极限点 ） 的回收价值已小于拆卸成本时，则表明此时的拆卸回收已开始进人负价值阶段。在这种情况下，产品的进一步拆卸与回收从经济效益的角度来讲已无利可图。因此，在废旧产品回收过程中必须遵循一定的原则，这些原则包括： 若零件回收价值加上该零件不回收而进行其他处理所需的费用大于拆卸费用，则回收该零件。 若零件的回收价值小于拆卸费用，而两者之差又小于该零件的处理费用，则回收该零件。 若零件的回收价值小于拆卸费用，而两者之差又大于该零件的处理费用，则不回收该零件，除非为了获得剩余部分 中其它更有价值的零件材料所必须进行的拆卸 。 对所有无法回收利用的零件材料都需要进行填埋或焚烧处理。 产品的回收受到废物处理费用、操作条件、工作场地、环境温度等诸多因素的影响，故应对影响产品拆卸与回收价值的因素进行细致的分析。根据废旧产品回收效益与回收费用比较，确定产品回收的可行性；根据废旧产品的拆卸费用与处理费用之比，确定是否继续拆卸。 装配的种类 机电产品的解装配通常有以下几种：将产品自顶向下拆到最底层，即对产品进行完全拆卸，最终得到的是一个个单独的零件。这种拆卸方式仅适用于理论研究，在实 际中应用很少，因为对产品进行完全拆卸往往是不经济的。对产品进行部分拆卸。这种拆卸方式在实际拆卸中应用最为广泛。特定目标的拆卸。这种特定目标往往是可翻新重用、零部件材料的价值很高或对环境影响较大 。 第一章、绪论 装配相关的历史与现状 长期以来我们沿袭的生产模式是：生产 流通 消费 废弃的开环过程，而绿色制造提倡闭环的生产模式，即在原来的生产模式中增加一个“回收”环节，厂家在产品的设计和制造过程中要充分考虑回收问题。作为“回收”环节的前提 拆卸， 有助于 将产品中的可重用 部件及材料进行回收，良好的拆卸性能，可以使 产品中的有用部分得到充分的循环利用，提高资源能源的利用率，减小环境污染，最终获得良好的社会和经济效益。 对绿色制造而言，解装配是一个重要的研究课题。 目前， 国内一些高等院校和研究院所在国家科委、国家自然科 学基金会和有关部门的支持下对绿色制造技术进行了广泛的研究探索。 机械科学研究院已完成了国家科委“九五”攻关项目 清洁生产技术选择与数据库的建立、机械工业基金项目绿色设计技术发展趋势及对策研究。围绕机械工业中九个行业对绿色技术需求和绿色设计技术自身发展趋势进行了调研，在国内首次提出适合机械工业的绿色设计技 术发展体系，同时还进行了车辆的拆卸和回收技术的研究。目前正在开展国家自然科学基金项目“环境绿色技术评价体系的研究”。以环境保护绿色技术评价体系为研究载体，将 价技术导入机械制造业的绿色设计、绿色制造，建立制造业的绿色概念、描述方法和 价体系。 清华大学为创建绿色大学，已将绿色工程技术列为优先发展和支持项目，在美国“ 金和国家自然科学基金会的支持下，已与美国“ 进制造实验室建立了关于绿色设计技术研究的国际合作关系，对 全生命周期建 模等绿色设计理论和方法进行系统研究，取得一定进展。 上海交通大学针对汽车开展可回收性绿色设计技术的研究，与 司合作，研究中国轿车的回收工程问题；与内贸部中国物资再生利用华东分公司合作，撰写了“探讨中国汽车销售、维修、二手车交易及回收利用一条龙管理模式的可行性报告”；与法国柏林工业大学 究所建立了合作关系，在废弃工业品回收方面展开了研究工作。 合肥工业大学开 展了机械产品可回收设计理论和关键技术及回收指标评价体系的研究。 重庆大学承担了国家自然科学基金和国家 863/题资助的关于绿色制造技 术的研究项目，主要研究可持续发展 S 体系结构研究、 清洁化生产系统和体系结构及实施策略、清洁化生产管理信息系统等。 华中理工大学 、浙江大学、北京航空航天大学等高院校也开展了绿色制造技术研究。 国内已形成了一支从事绿色制造技术研究的专业队伍，为我国发展绿色制造技术奠定了基础。 国外不少国家的政府部门已推出了以保护环境为主题的“绿色计划”。 1991 年日本推第一章、绪论 出了“绿色行业计划”，加拿大政府已开始实施环境保护“绿色计划”。美国、英国、德国也推出类似计划。目前，在一些发达国家，除政府采取一系列环境 保护措施外，广大消费者已热衷于购买环境无害产品的绿色消费的新动向，促进了绿色制造的发展。产品的绿色标志制度相继建立，凡产品标有“绿色标志”图形的，表明该产品从生产到使用以及回收的整个过程都符合环境保护的要求，对生态环境无害或危害极少，并利于资源的再生和回收，这为企业打开销路、参与国际市场竞争提供了条件。 国际经济专家分析认为，目前“绿色产品”比例大约为 5 10%，再过 10 年，所有产品都将进入绿色设计家族，可回收、易拆卸，部件或整机可翻新和循环利用。也就是说，在未来 10 年内绿色产品有可能成为世界商品市场的主导 产品。 装配的研究热点 机电产品拆卸与回收性能分析 ： 通常有两种方式，一种是在设计阶段，很少或不进行拆卸及回收分析，这必然导致产品在废弃后要进行末端处理，结果是拆卸及回收难度加大，并产生大量废弃物，既污染了环境又造成资源的浪费；另一种是对 计的产品原型进行了拆卸回收分析 (虚拟拆卸回收 )，并将分析结果反馈给设计者进行设计方案的修改，使之更适合于拆卸与回收。这种分析可以减少产品在维护时的拆卸时间和拆卸费用，同时增加产品在生命周期末端的可回收性。显然，第二种方式更为优越，它可使设计者在没有造出真 实产品的虚拟环境下，对结构的拆卸与回收性能进行必要修改和完善，并对设计方案进行评估，从而使产品的使用维护或生命周期结束时均具有良好的性能。 影响机电产品有效地拆卸回收和利用的性能主要包括拆卸时间、拆卸能量消耗、拆卸对象的可达性、拆卸路径及拆卸与回收的经济性。 1. 拆卸时间 拆卸时间是完成拆卸操作所需的时间。拆卸时间越长，表明该结构的拆卸越困难，拆卸费用越高。将拆卸所有连接所消耗的时间相加便为拆卸时间，它包括基本拆卸时间和辅助时间两部分。基本拆卸时间是指松开连接件，将待拆零件和相关连接件分离及移走所花费的时间；辅 助时间是指为完成拆卸所做的辅助工作所花费的时间，如抓取、定位、置放工具到正确位置以便松开连接的全部运动所需的时间；移动拆卸工具或人的手臂到拆卸部位的时间；更换拆卸工具的时间等。拆卸时间的确定必须来自于实际拆卸数据的搜集、整理与分析。 2. 拆卸能量消耗 产品的拆卸策略是多规则的，因为产品结构中不仅有机械连接紧固，也有化学连接 (诸如粘结、焊接等 )。通常化学连接为不可逆过程， 难以像机构紧固那样对拆卸难度进行评估。连接方式不同，其拆卸所消耗的能源也将第一章、绪论 不同。拆卸能量消耗方式有人力消耗和动力消耗 (如电能、热能等 )两种。拆 卸单元部件所消耗的能量大小就表明了该部件拆卸性能的优劣。能耗少，则该部分拆卸性能好。 3. 拆卸的可达性 拆卸过程中的可达性也是非常重要的，可达性包括：触觉可达。即待拆零件在视觉范围之内。实体可达。即身体某一部位或借助于工具能够接触到拆卸部位。足够的拆卸空间。手工拆卸时，拆卸空间要能使操作者方便地运用拆卸工具，并实现待拆零件分离；自动拆卸时，拆卸空间要能使拆卸装置方便地接近拆卸部位，并使待拆零件沿规定的拆卸方向分离。分离空间的大小与联接结构形式、拆卸部位的结构尺寸、拆卸方式、所用的拆卸工具、分离时的运动方向 等因素有关。 4. 拆卸路径 当产品废弃淘汰时，对其实施拆卸，可以有很多条拆卸路径，在众多的拆卸路径中，有一条或少数几条对实现拆卸目标非常有利，既经济又安全可靠。目前已有多种方法被采用，其中 R 图法是应用较广的一种算法。 R 图中的节点代表产品或其组成的零部件，而连线则代表相连两节点之间的连接关系。最佳路径的获得可按以下思路进行：计算节点的回收价值。当某一节点的回收价值大于从该节点进一步拆卸的最大价值时，则拆卸停止，回收价值最大的路径则为最佳路径。根据拆卸目标及各连线的状态，赋予各条边一定的优先 权值，然后将这些优先权值相加，权值总和最大的一条路径即为最佳路径。在第种方法中，权值的确定必须依据一定的规则，这些规则是最佳拆卸路径确定的核心。 5. 拆卸及回收的经济性 在废旧产品回收的整个过程中，每个步骤都与经济性有关，回收步骤及其相关的经济性如图 2 所示。 拆卸经济性分析即拆卸费用的计算，它可用下述公式表示： 总回收费用 =拆卸费用 +破碎成本 +材料再生费用 +倾倒费用 其中，劳动力成本是拆卸操作的总时间乘以单位时间的劳动力成本；破碎成本为即将被破碎的废弃产品重量乘以单位重量的破碎费用；某种类型材料的重量乘以该种 材料单位重量的再生费用，即为废弃产品中该种材料的再生费用。将所有被回收的材料再生费用相加便为材料再生费用；倾倒费用为准备倾倒的废弃物总重量乘以单位重量固体废物的倾倒成本。 拆卸回收过程的总收益可由下式表示： 总回收收益 =旧的零部件收益 +回收材料收益 +节约能源收益 +减少排放收益 废旧零部件收益为回收重用的各种零部件价值之和；回收材料收益为各种类型的回收材料价值之和；若材料是从资源中提炼获得，则要消耗大量的能源，而将废弃产品中的这些材料加以回收后，则这些在材料提炼中被消耗的能源就节约了，节约能源收益指的就是第一章、绪论 这些 能源；当废弃产品中的可重用的零部件及可回收的材料被有效回收以后，则即将被废弃的废物总量便减少了，同时同样重量的回收材料若从自然资源中提炼所产生的废物排放也没有了，从而减少了排放成本，减少排放收益指的就是因减少了排放所节约的成本。 对回收经济性进行分析应根据产品类型、生产方式、材料种类等，搜集整理各有关数据资料并参考现行的成本预算方法，并在实践中不断摸索，以建立拆卸与回收性经济评估数学模型。目前所采用的参数通常为回收的费用收益比和净收益两种，其表达式为： 费用收益比 =总回收收益 /总回收费用 净收益 =总回收收益 装配约束 的 定义 束的定义 对所 物体 的 位置和 运动 起限制作用的其他物体，称为约束。 与之相反的另一个概念是自由度，它是 物体 具有确定运动时所必须给定的独立运动参数的数目。它们之间存在关系式：约束 +自由度 =6 约束 和自由度常以运动副的形式表现出来 。 运动副存在高副和低副之分，高副表现出较多的自由度，对物体的约束较少；低副表现出较少的自由度，对物体的约束更多。 课题研究 的 意义 工业技术进步和人类生活水平的提高导致了资源能源的过量消耗和大量废弃物的产生，既影响了人类的生 存环境，又影响了经济、社会的持续健康发展，而解决废弃物所带来的这些不利影响只有通过科学技术进一步发展来实现。从工业生态学的意义上讲，地球上并没有垃圾，只有放错了位置的资源。因此，废旧产品的拆卸回收对机电产品制造业的可持续发展具有重要的现实意义。 对解装配相关内容进行研究，能改善机电产品的拆卸与回收性能， 符合我国的国情，也有利于提高机电产品的研制和开发能力， 还能 提升机电产品的技术含量，增强我国产品的国际竞争力 。 第二章、装配的约束分析 第二章、装配的约束 分析 在 件 中，零件建模完成后，用户可以使用完成的零件建立装配体，就好像工厂的装配车间里将一个个零件组装成产品，这种方法称为自底向上的装配体设计；同样，用户也可以直接在装配体环境中建立新零件、建立或修改零件的特征，这种方法称为自顶向下的装配体设计。 一个零件在装配体模型空间中，应采用合理的配合关系确定其与其他零件的位置关系。配合关系限制了零件在装配体中的自由度。因此，零件在装配体中是否可以运动以及如何运动，完全取决于零件在装配体中的约束情况。 件介绍 件是世界 上第一个基于 发的三维 统，由于技术创新符合 术的发展潮流和趋势， 司于两年间成为 业中获利最高的公司。良好的财务状况和用户支持使得 年都有数十乃至数百项的技术创新，公司也获得了很多荣誉。该系统在 1995获得全球微机平台 统评比第一名；从 1995 年至今，已经累计获得十七项国际大奖，其中仅从 1999 年起，美国权威的业杂志 续 4 年授予 佳编辑奖，以表彰 创新、活力和简明。至此， 遵循的易用、稳定和创新三大原则得到了全面的落实和证明，使用它，设计师大大缩短了设计时间，产品快速、高效地投向了市场。 由于 色的技术和市场表现，不仅成为 业的一颗耀眼的明星，也成为华尔街青睐的对象。终于在 1997 年由法国达索公司以三亿一千万美元的高额市值将资并购。公司原来的风险投资商和股东，以一千三百万美元的风险投资，获得了高额的回报，创造了 业的世界纪录。并购后的 原来的品牌和管理技术队 伍继续独立运作，成为 业一家高素质的专业化公司， 维机械设计软件也成为达索企业中最具竞争力的 品。 由于使用了 术、直观式设计技术、先进的 核（由剑桥提供）以及良好的与第三方软件的集成技术， 为全球装机量最大、最好用的软件。资料显示，目前全球发放的 件使用许可约 28 万，涉及航空航天、机车、食品、第一章、绪论 机械、国防、交通、模具、电子通讯、医疗器械、娱乐工业、日用品 /消费品、离散制造等分布于全球 100 多个国家 的约 3 万 1 千家企业。在教育市场上，每年来自全球 4， 300 所教育机构的近 145， 000 名学生通过 培训课程。 据世界上著名的人才网站检索，与其它 3D 统相比，与 关的招聘广告比其它软件的总和还要多，这比较客观地说明了越来越多的工程师使用 来越多的企业雇佣 才。据统计，全世界用户每年使用 时间已达 5500 万小时。 在美国，包括麻省理工学院（ 斯坦福大学等在内的著名大学已经把 制造专业的必修课，国内的一些大学（教育机构）如清华大学、哈尔滨工业大学、北京航空航天大学、大连理工大学、北京理工大学、上海教育局等也在应用 行教学。 用户界面 ： 只有 提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制。“全动感的”的用户界面减少设计步骤，减少了多余的对话框，从而避免了界面的零乱。 崭新的属性管理员用来高效地管理整个设计过程和步骤。属性管理员包含所有的设计数据和参数，而且操作方便、界面直观。 用 源管理器可以方便地管理 件。 源管理器是唯一一个同 源器类似的 件管理器。 特征模板为标准件和标准特征，提供了良好的环境。用户可以直接从特征模板上调用标准的零件和特征，并与同事共享。 得 利地从二维设计转向三维实体设计。 配置管理 ： 配置管理是 件体系结构中非常独特的一部分，它涉及到零件设计、装配设计和工程图。配置管理使得你能够在一个 档中，通过对不同参数的变换和组合，派生出不同的零件或 装配体。 协同工作 ： 供了技术先进的工具，使得你通过互联网进行协同工作。 通过 便地共享 件。 一种极度压缩的、可通过电子邮件发送的、自行解压和浏览的特殊文件。 通过三维托管网站展示生动的实体模型。三维托管网站是 供的一种服务，你可以在任何时间、任何地点，快速地查看产品结构。 持 录，使得你将设计数据存放在互联网的文件夹中，就像存第一章、绪论 本地硬盘一样方便。 用 3D 过互联网实时地协同工作 。 3D 基于微软 技术而开发的专门为 计人员提供的协同工作环境。 装配设计 ： 在 ，当生成新零件时，你可以直接参考其他零件并保持这种参考关系。在装配的环境里，可以方便地设计和修改零部件。对于超过一万个零部件的大型装配体， 性能得到极大的提高。 以动态地查看装配体的所有运动，并且可以对运动的零部件进行动态的干涉检查和间隙检测。 用智能零件技术自动完成重复设计。智能零件技术是一种崭新的技术，用来完成诸如将一个标准的螺栓装入螺孔中，而同时按照正确的顺序完成垫片和螺母的装配。 镜像部件是 术的巨大突破。镜像部件能产生基于已有零部件（包括具有派生关系或与其他零件具有关联关系的零件）的新的零部件。 捕捉配合的智能化装配技术，来加快装配体的总体装配。智能化装配技术能够自动地捕捉并定义装配关系。 工程图 ： 供了生成完整的、车间认可的详细工程图的工具。工程图是全相关的，当你修改图纸时 ，三维模型、各个视图、装配体都会自动更新。 从三维模型中自动产生工程图，包括视图、尺寸和标注。 增强了的详图操作和剖视图，包括生成剖中剖视图、部件的图层支持、熟悉的二维草图功能、以及详图中的属性管理员。 使用 术，可以将工程图与三维零件和装配体脱离，进行单独操作，以加快工程图的操作，但保持与三维零件和装配体的全相关。 用交替位置显示视图能够方便地显示零部件的不同的位置，以便了解运动的顺序。交替位置显示视图是专门为具有运动关系的装配体而设计的独特的工程图功能。 件功 能强大，组件繁多。 能强大、易学易用和技术创新是三大特点，使得 为领先的、主流的三维 决方案。够提供不同的设计方案、减少设计过程中的错误以及提高产品质量。仅提供如此强大的功能，同时对每个工程师和设计者来说，操作简单方便、易学易用。 对于熟悉微软的 统的用户，基本上就可以用 做 设计了。有的拖拽功能使用户在比较短的时间内完成大型装配设计。 源管理器是同 源管理器一样的 件管理器，用它可以方便地管理 件。使用 户能在比较短的时间内完成更多的工作，能够更快地将高质量的第一章、绪论 产品投放市场。 在目前市场上所见到的三维 决方案中， 设计过程比较简便而方便的软件之一。美国著名咨询公司 评论：“在基于 台的三维 最著名的品牌，是市场快速增长的领导者。” 在强大的设计功能和易学易用的操作（包括 格的拖 /放、点 /击、剪切 /粘贴）协同下，使用 个产品设计是可百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间的是全相关的。 件中的装配设计及本课题装配设计的思路 装配体是 2 个或多个零件 （ 也称为零部件 ） 的组合。装配体是将各种零件模型插入到配体文件中 ， 利用零部件之间几何关系的配合 即约束关系， 来限制各个零件的相对位置 ， 使其构成某一机械或机器的部件 ， 甚至装配成一台完整的机械或机器。由于这种所谓的“ 装配 ”，不是在 装配 车间的真实环境下完成的，因 此也称为虚拟 装配 。 装配 体文件是由多个零件和部件组成了一类新文件，在 件中， 装配 体文件的后缀名为“ 三维设计中建立 装配 体文件，是虚拟样机的基础。 在 ， 装配体设计技术有自下而上和自上而下设计 2 种方法。可采用 1 种方法或 2 种方法结合使用 ， 灵活应用。 自下而上设计法是比较传统的方法。采用该方法 ， 各个零件先在零件文件中设计完成 ，再插入到装配体中 ， 根据设计要求组装配合零件。该方法的优点是零部件是独立设计的 ，相互关系及重建行为更为简单 ， 并可专注于单个零件的设计工作。 缺点是零件间的尺寸配合无 关联 性 ， 有时需要依靠方程式建立零件间的配合尺寸 ， 比较麻烦。 自上而下设计法是从装配体中开始设计工作 ， 采用该方法 ， 直接在装配体文件内建立各零件 ， 这是 2 种设计方法的不同之处。用户可以使用一个零件的几何体来帮助定义另一个零件。该方法的优点是在构建零件时可互相参考外形 ， 省去部分草图绘制及使用配合条件的设置麻烦。缺点是在装配体中所建立的各个零件都是完全配合限制的。 应用 件进行装配体设计的思路是 ： 首先应把握装配体的主体结构 ， 即对应的主体零件 ， 先插入或先生成主体零件 ， 再插入或 生成其他零件 ， 并依据其间的配合关系装配各个零件 ， 最后完成装配体设计。装配体设计 工作基本上都可以在装配体工具栏里完成，如图 1 所示。 图 1 装配体工具栏 第一章、绪论 应用 行机械装配体设计的步骤为 ： 1. 新建一个装配体文件 ： 【文件】【新建】【装配体】 ； 2. 插入零件。【插入】【零组件】【来自文件】 ； 3. 组装配合。主要采用 2 种方法 ： 将各零件建立配合关系 (标准配合 ： 重合、同轴心、平行、垂直、相切、距离、角度 ； 高级配合 ： 凸轮推杆配合、齿轮配合、限制配合、对称配合 )； 采用智慧组装 ( 拖动方式 ； 选取方式。 4. 重复 2 和 3 步 ， 直至完成全部零件的装配。 5. 保存装配体文件 ， 完成装配体设计。 本课题 装配体设计的 思路可以参考以上操作，它主要完成的是解装配这一逆过程。只需从下往上将根据上述步骤反过来操作一次即可。华南理工大学广州学院本科毕业（论文）说明书 第三章、 半自动打包机 的建模与 序列生成 自动打包机建模 座 建模 1、双击打开 击 ，选择 ，确定。选择任意基准面进行草图绘制 ，这里选择上视基准面。 2、选择 进行图形绘制， 尺寸定位。选择 进行拉伸，得到底板（图 3 图 3进行 一 次拉伸，得到下面的模型（图 3 图 3速器的建模与仿真 3、 再作一次拉伸切除，得到下图 图 3掉侧面的圆形区域，得到下图 图 3、 加入螺栓孔，如下 图 3、 经过一系列 拉伸、切除、倒角，最终得到机架的成型图 第三章、减速器的建模与仿真 图 3 模 1、绘图，拉伸（ 图 3 图 3、绘图，拉伸 切除 （ 图 3华南理工大学广州学院本科毕业（论文）说明书 图 3、 螺纹孔的绘制 （ 图 3 图 3 模 1、在右视基准面开始作图，进行拉伸得到以下图形 华南理工大学广州学院本科毕业（论文）说明书 图 3、 旋转拉伸得到如下图形 图 3、 在进行一次旋转拉伸和旋转切除得到如下图形 华南理工大学广州学院本 科毕业（论文）说明书 图 3、打直径孔和倒角得到如下所示图形 图 3 建模 1、 类似阶梯轴的绘制，连 续拉伸 10 次，得到如图所示图形： 第三章、减速器的建模与仿真 图 3、 在进行两次拉伸切除和倒角得到如图所示图形 图 建模 1 绘制草图， 拉伸得到如下图所示： 第三章、减速器的建模与仿真 图 建模 1、 在前视基准面绘制草图 ，旋转基体 得到如下图所示 ： 图 、添加如图所示基准面进行一次拉伸和拉伸切除得： 第三章、减速器的建模与仿真 图 、再次添加基准平面绘制草图拉伸得： 图 、绘制导轨槽，做草图进行 3 次拉伸切除得： 第三章、减速器的建模与仿真 图 、剩余零部件的绘制，在进行倒角，最终得到如图所示的图形： 图 三章、减速器的建模与仿真 他零部件与装配体 1、垫片 、 螺钉 等皆为 国标 模型， 在 带的设计库能自动生成。 启动方式：启动 、其它剩余的零件为简单模型，故在此不在做具体的说明 。 配建模 1、 选项中选择“装配体”选项，单击进入界面。 选择 “插入零部件”选项中的“插入新零件”，插入以下零部件： 表 3配体零件列表 名称 数量 机 座 1 垫片 1 1 螺钉 5 2、首先创建小装配体 1，为以后的 总装配更为方便 1，首先插入 认为固定 2，插入 合方式为：同心 +重合 +重合 华南理工大学广州学院本科毕业（论文）说明书 图 图 图 、在插入 样利用三个配合：同心 +重合 +重合 得到： 图 、在分别插入 503002770同样的方法使其达到固定配合得到如图所示小装配体： 图 南理工大学广州学院本科毕业（论文）说明书 5、首先创建小装配体 2 1，首先插入 认为固定 2，插入 合方式为： 平行 +同心 +重合 图 ，最后 利用同轴 +对齐， 将标准件螺钉装入孔内 ，得到小装配体 2 华南理工大学广州学院本科毕业（论文）说明书 图 创建 小 装配体 3 1， 首先插入 认为固定 2 华南理工大学广州学院 本科生毕业设计（论文）开题报告 题目 :半打包机解装配约束分析及其解装配的序列生成 班 级 09 机械 6 班 姓 名 钟成泰 学 号 200930048275 指导教师 王清辉 填表日期 2013 年 3 月 5 日 二一 三 年 三 月 说 明 1 毕业设计的开题报告是保证毕业设计质量的一个重要环节，为规范毕业设计的开题报告，特印发此表。 2 学生应在开题报告前，通过调研和资料搜集，主动与指导教师讨论，在指导教师的指导下，完成开题报告。 3 此表一式三份，一份交学院装入毕业设计（论文）档案袋，一份交指导教师，一份学生自存。 4 开题报告需经各系或论文指导小组讨论、学院教学指导委员会审查合格后，方可正式进入下一步毕业设计（论文）阶段。 姓 名 钟成泰 开题时间 2013年 3 学 制 四年 专 业 机械 制造 及自动化 指导教师 (导师组长 ) 王清辉 论文题目： 半打包机解装配约束分析及其解装配的序列生成 开题报告内 容： 一、选题背景和意义： 半自动打包机 适用于各种大小货物的打包 ,如书刊杂志，纸箱，邮政包裹等物品的的捆扎打包。 半自动打包机主要工作原理是当插入包装带后能自动完成聚带、热合、切断、出带的捆扎过程，且能自动停机。在国外样机的基础上重新改进设计制造而成，使用范围广，不管大小包装，不用调整机器就可以打包该机属机械式结构，部分采用进口零件，后刀刃稳定可靠，调整方便等特点。 而通过对打包机进行解装配约束分 析及其序列的生成，可以更加清楚地了解打包机的构成和工作原理。在将来的发展道路上有更稳固的基础以达到改善和创新的的目地 而在软件这一方面 创新的易学易用的标准三维设计软件，是基于 发的三维 统，有全面的实体造型功能，可快速生成完整的工程图纸，还可进行模具制造及计算机辅助分析。目前 件已成为三维机械设计软件的标准。该软件的显著优点为 (1)功能强大无与伦比的、基于特征的实体建模功能 ； 采用智能化装配技术、智能零件技术和镜像部件等技术来加快装配体 的总体装配 ； 技术先进的互联网协同工作能力等。整个产品设计是百分之百可编辑的，零件设计、装配设计和工程图之间全相关。 (2)易学易用 全动感的 用户界面，为用户提供了一整套完整的动态界面和鼠标拖动控制，有效减少了设计步骤和多余的对话框。 (3)技术创新第 I 个基于 台的三维机械 件 ； 第 1 个创造了特征管理员的设计思想 ； 第 1 个在 台下实现了自顶向下的设计方法 ;第 ;第 1 个实现智能化装配的 件 ； 第 I 个开发特征自动识别的软件 ;第 I 个开发基于 电子图板发布工具。 在装配过程中我们应该理解注意：合理安排装配顺序，尽量减少钳工装配工作量，缩短装配线的装配周期，提高装配效率，保证装配线的产品质量这一系列要求是制定装配线工艺的基本原则。制定装配工艺的原始资料是产品的验收技术标准，产品的生产纲领，现有生产条件。分析装配线产品总装图，划分装配单元，确定各零部件的装配顺序及装配方法；确定装配线上各工序的装配技术要求，检验方法和检验工具；选择和设计在装配过程中所需的工具，夹具和专用设备。 虚拟装配是利用虚拟现实技术将设计的产品三维 模型在虚拟环境下进行预装配，在满足产品性能和功能前提下，通过分析、评价、规划、仿真等改进产品的设计和装配结构，进而实现产品的可装配性和经济性 。 因为不需要生产出具体产品，虚拟装配可以实现虚拟现实硬件设备零投入；因为只需要设计出产品模型，虚拟装配可以缩短产品设计开发周期、降低成本。虚拟装配的关键技术包括碰撞检测、零部件建模以及数据交换与集成、装配模型建模和装配规划等技术我国从 20 世纪 90 年代中后期开始进行虚拟装配方面的研究工作，在关键技术上虽然取得了很多成果，但在装配规划上，缺乏从所有可行的装配序列中选择最优 装配序列的有效手段，因此仍然值得我们研究 。 目前，国内对于装配规划的研究比较少 ,而且大部分是基于理论研究，缺乏一套完善的、基于 虚拟现实技术的、用于装配规划的软件。 装配规划主要包括 3 个方面：装配信息模型、装配序列的生成和装配序列的评价。 目前虚拟现实软件的典型代表有 及 软件产品。 有强大的网络功能，可以通过运行运用 以通过云计算实现装配序列 信息的共享，为以后进行装配序列的研究提供一个基于 件的全新平 台。这对于虚拟装配的研究具有现实的意义。 针对 件来说，现有的可以用于装配规划的软件有 视化建模工具 件。但它只解决了装配规划中的装配信息模型这个问题，并不能进行 装配序列的生成和装配序列的评价。 针对上述这些问题，应用 件，研究与开发了虚拟装配序列的生成及其评价系统软件 。 从庞大的装配序列中优选出装配性能好、装配成本低的装配序列是装配序列评估的关键影响装配序列质量的因素涉及范围广，且这些因素往往是 相互不独立的。 比如因为装配时间、人员工资不同而导致的装配序列质量不同，需要一种对不完备信息具有综合评价的方法而恰好灰色系统理论对于不完备信息具有很强的综合评价能力 。 因此，本文以灰关联理论为基础，建立了灰关联综合评价模型，以达到从所有装配序列中找出最佳装配序 列的目的。 二、调研报告 半自动打包机半自动捆扎机，在插入包装带后能自动完 成聚带、热合、切断、出带的捆扎过程，且能自动停机。在国外样机的基础上重新改进设计制造而成，使用范围广，不管大小包装，不用调整机器就可以打包该机属机械式结构，部分采用进口零件，后刀刃稳定可靠，调整方便等特点。 在拆卸装配这一方面，拆卸常常作为研究装配规划的工具，因此理论上讲也可以利用装配的逆过程研究拆卸问题。但是，实