基于零部件優(yōu)先級(jí)的尺寸傳遞方法研究畢業(yè)論文

第1章緒論本章首先對(duì)課題來(lái)源、研究背景與意義進(jìn)行闡述；其次，分析目前國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題，對(duì)解決問題所使用的相關(guān)方法做簡(jiǎn)要概述；最后給出論文的研究思路與內(nèi)容。11課題來(lái)源本課題來(lái)源于國(guó)家自然科學(xué)基金項(xiàng)目“復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品混合模型中尺寸約束與傳遞方法研究”（NO50975183）。12課題研究背景與意義121課題研究背景零部件優(yōu)先級(jí)是在處理產(chǎn)品變型過程中，根據(jù)零件功能和裝配要求決定各個(gè)零件進(jìn)行變型以適應(yīng)產(chǎn)品需求的優(yōu)先順序，而零件尺寸的優(yōu)先級(jí)別是在變型尺寸傳遞過程中，確定尺寸傳遞先后順序、保證零件類型和變型的完整性。零部件優(yōu)先級(jí)作為目前應(yīng)用于復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品中確定零部件變型設(shè)計(jì)順序的主要依據(jù)，其確定方法的研究對(duì)于變型設(shè)計(jì)及相關(guān)研究的進(jìn)展有著重要的意義。復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品是零件數(shù)量龐大、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)層次多且零部件之間約束關(guān)系復(fù)雜的產(chǎn)品。零部件數(shù)量一般都超過一千，且只要零部件數(shù)量也要在幾百以上。在變型設(shè)計(jì)的過程中，一個(gè)零件的尺寸變化往往會(huì)導(dǎo)致其他多了零部件的變化，而且這種尺寸的變化會(huì)根據(jù)零部件間的約束關(guān)系相互傳遞下去。如果把復(fù)雜產(chǎn)品中所有存在變型關(guān)聯(lián)關(guān)系的零部件都用線連接起來(lái)，那就會(huì)形成一張錯(cuò)綜復(fù)雜的復(fù)雜變型關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。關(guān)系網(wǎng)絡(luò)中的各個(gè)零部件之間存在著復(fù)雜的尺寸和結(jié)構(gòu)裝配等約束關(guān)系，在變型設(shè)計(jì)過程中，修改其中一個(gè)或幾個(gè)零部件的尺寸就可能會(huì)引起多個(gè)零部件尺寸的變化，甚至可能引起零部件之間的尺寸沖突。因此要對(duì)尺寸傳遞中零部件間的約束關(guān)系、傳遞方法、傳遞路徑和尺寸傳遞沖突進(jìn)行研究。復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品通常包含多種類型零件，而且不同類型的零件在變型設(shè)計(jì)過程中所需采用的尺寸約束滿足與尺寸傳遞策略也不同。如何建立有效的理論和分析方法，解決不同類型的零部件在變型設(shè)計(jì)過程中的尺寸約束和尺寸傳遞問題已經(jīng)成為了目前的一個(gè)重要課題。本文將圍繞這一問題開展研究，嘗試通過不同類型零件具有不同尺寸約束滿足優(yōu)先級(jí)別的思想，提出基于優(yōu)先級(jí)的尺寸傳遞研究方法。在此基礎(chǔ)上，給出復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品混合模型尺寸約束傳遞模型，并對(duì)模型中的尺寸沖突進(jìn)行檢測(cè)和相應(yīng)的求解。變型設(shè)計(jì)是基于產(chǎn)品工作原理、基本功能定義不變的情況下，通過對(duì)現(xiàn)有產(chǎn)品局部結(jié)構(gòu)形狀或部分參數(shù)的變異來(lái)實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品特定功能的要求，從而滿足客戶個(gè)性化需求。因此，變型設(shè)計(jì)已成為企業(yè)快速響應(yīng)市場(chǎng)需求的重要技術(shù)。產(chǎn)品的變型分為幾何參數(shù)變型和結(jié)構(gòu)配置變型。幾何參數(shù)變型會(huì)引起產(chǎn)品零件形狀尺寸或裝配尺寸的變化，而不影響產(chǎn)品的結(jié)構(gòu)和功能，而產(chǎn)品結(jié)構(gòu)配置的變化主要是指根據(jù)客戶個(gè)性化需求對(duì)產(chǎn)品零部件的選配或者零部件配置數(shù)目的變化，它往往會(huì)導(dǎo)致產(chǎn)品的局部結(jié)構(gòu)發(fā)生變化。建立產(chǎn)品零件之間的尺寸約束和尺寸傳遞關(guān)系、研究參數(shù)傳遞理論和方法是本文需要解決的關(guān)鍵問題。122課題研究目的與意義本文所進(jìn)行的研究屬于大規(guī)模定制技術(shù)領(lǐng)域的前沿性基礎(chǔ)研究，通過解決復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品混合模型中變型設(shè)計(jì)的尺寸約束和傳遞問題、零部件優(yōu)先級(jí)別問題以及尺寸沖突解決問題，可為變型設(shè)計(jì)提供新的理論和方法。從而提高企業(yè)對(duì)市場(chǎng)要求變化的快速響應(yīng)能力、提高了產(chǎn)品生產(chǎn)效率。大批量定制對(duì)企業(yè)的資源重用提出了更高的要求，即不輕易重新設(shè)計(jì)新的零部件，盡可能重用已有的零件或在已有零件的基礎(chǔ)上進(jìn)行變型設(shè)計(jì)。這樣既可以減少零件數(shù)量，降低客戶定制過程中的零件多樣性，又可提高產(chǎn)品可靠性和可維護(hù)性，優(yōu)化了設(shè)計(jì)過程。由于復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品是由多種類型零件組成的復(fù)雜系統(tǒng)，因此，迫切需要考慮給出有效的理論分析方法來(lái)解決這種情況下的產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)問題。這是大規(guī)模定制領(lǐng)域中變型設(shè)計(jì)方法研究的一個(gè)新課題。對(duì)大規(guī)模定制下變型設(shè)計(jì)理論和方法的研究具有前沿性和探索性，在理論和應(yīng)用方面都有十分重要的意義。變型設(shè)計(jì)方法是連接企業(yè)生產(chǎn)和客戶需求的紐帶。變型設(shè)計(jì)方法和技術(shù)大都是圍繞著客戶需求所給出的設(shè)計(jì)信息進(jìn)行的，建立產(chǎn)品變型主模型以及基于產(chǎn)品變型主模型的變型設(shè)計(jì)方法和過程是企業(yè)如何實(shí)施其產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。根據(jù)客戶的需求和概念設(shè)計(jì)，確定定制產(chǎn)品設(shè)計(jì)參數(shù)信息，通過修改產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)主模型的參數(shù)值和尺寸關(guān)系，生成相似的產(chǎn)品和零部件。變型設(shè)計(jì)方法能夠快速地設(shè)計(jì)產(chǎn)品原型，降低設(shè)計(jì)成本，保證產(chǎn)品質(zhì)量，是實(shí)施大批量定制生產(chǎn)的關(guān)鍵技術(shù)。本文旨在針對(duì)機(jī)械產(chǎn)品零部件尺寸傳遞建立一套基于優(yōu)先級(jí)別解決方法，彌補(bǔ)以往產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)中在尺寸傳遞方面存在的理論和方法的不足，進(jìn)一步發(fā)展大規(guī)模定制的變型設(shè)計(jì)理論與應(yīng)用。通過對(duì)零件進(jìn)行分類，并研究零件特征及零部件裝配信息，對(duì)不同類型的零件給出不同的變型策略和機(jī)制，提出不同類型零件的尺寸約束滿足優(yōu)先級(jí)別關(guān)系，建立尺寸傳遞約束關(guān)系網(wǎng)絡(luò)，并進(jìn)行沖突求解。同時(shí)結(jié)合比較成熟的復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)理論，提出一套較為完整的理論框架，以理清變型設(shè)計(jì)產(chǎn)品中不同的零件類型及其優(yōu)先級(jí)別對(duì)尺寸傳遞約束關(guān)系網(wǎng)絡(luò)的影響，確定尺寸傳遞順序和零部件的變型尺寸對(duì)其他零件形狀和裝配效果的影響，即明確產(chǎn)品變型原因、變型方式、變型路徑及變型范圍。通過上述問題的解決，確定各個(gè)路徑中零部件變型設(shè)計(jì)的先后順序，為變型方案的確定提供了依據(jù)，有效減少了設(shè)計(jì)工作中的重復(fù)和冗余，提高了工作效率。為解決基于優(yōu)先級(jí)的變型設(shè)計(jì)和尺寸傳遞提供了理論依據(jù)和技術(shù)支持，進(jìn)一步完善大規(guī)模定制的變型設(shè)計(jì)理論和方法。13國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀及存在的問題131國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)是在保持產(chǎn)品基本工作原理不變的條件下，為滿足特定的功能和要求或用戶個(gè)性化需求，對(duì)產(chǎn)品的某些局部結(jié)構(gòu)形式、尺寸進(jìn)行調(diào)整、修改，從而得到新產(chǎn)品。機(jī)械產(chǎn)品中，為了實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品預(yù)期功能要求，各個(gè)零件之間根據(jù)功能需要采取不同的聯(lián)接方式進(jìn)行裝配，只要兩個(gè)零件之間存在裝配關(guān)系，那么兩零件的配合表面對(duì)應(yīng)的尺寸之間就形成了一定的約束關(guān)系。同時(shí)由于這種配合需要和尺寸約束關(guān)系，使得一個(gè)零件尺寸的變化必然會(huì)引起與其配合的零件尺寸的變化，并一直向下一個(gè)零件傳遞下去。因此，如何正確合理地建立零件間的尺寸約束和傳遞關(guān)系，是變型設(shè)計(jì)中需要解決的關(guān)鍵問題。然而，由于產(chǎn)品中零件種類繁多，零件類型不同，產(chǎn)品模型中零件之間的尺寸約束和傳遞關(guān)系也不同，相應(yīng)的變型設(shè)計(jì)方法也會(huì)有所不同。目前，關(guān)于變型設(shè)計(jì)的理論和方法主要有基于參數(shù)設(shè)計(jì)和變量化設(shè)計(jì)方法的變型設(shè)計(jì)19、基于事物特性表的變型設(shè)計(jì)方法1015、基于關(guān)系產(chǎn)品模型的變型設(shè)計(jì)方法1617、基于裝配模型的變型設(shè)計(jì)1819、基于實(shí)例推理的變型設(shè)計(jì)方法2024、基于特征的變型設(shè)計(jì)方法2528、基于模塊化的變型設(shè)計(jì)2930、等。這些關(guān)于變型設(shè)計(jì)的研究，主要是從建立變型設(shè)計(jì)主模型，以及基于變型主模型的變型設(shè)計(jì)方法和過程來(lái)進(jìn)行討論的，而變型設(shè)計(jì)是一個(gè)復(fù)雜的問題，設(shè)計(jì)的內(nèi)容很多。針對(duì)變型設(shè)計(jì)中的尺寸傳遞問題，國(guó)內(nèi)外學(xué)者從各種方法和角度對(duì)其進(jìn)行了研究。針對(duì)零件之間的尺寸約束和傳遞關(guān)系的主要研究有李金華31提出了柔性裝配建模思想和自適應(yīng)變型設(shè)計(jì)方法，將一般零件模型的主動(dòng)參數(shù)及經(jīng)分析可能產(chǎn)生裝配沖突的關(guān)鍵參數(shù)進(jìn)行定義，將其定義為柔性參數(shù)，使成為柔性零件，裝配過程中檢測(cè)已有裝配件的裝配特征，并利用二次開發(fā)模塊檢測(cè)柔性零件柔性參數(shù)，比較兩者匹配程度，然后確定直接裝配或是變型后再裝配；劉夫云等3233運(yùn)用復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將復(fù)雜產(chǎn)品抽象成網(wǎng)絡(luò)模型，進(jìn)行了零件分析和相關(guān)配置技術(shù)的研究，并描述了產(chǎn)品族結(jié)構(gòu)中零件之間的尺寸約束關(guān)系，分析了尺寸約束傳遞模型；徐新勝34通過對(duì)機(jī)械產(chǎn)品變異性控制和制造過程中變異性控制中若干關(guān)鍵技術(shù)的研究，實(shí)現(xiàn)了大規(guī)模定制產(chǎn)品內(nèi)部的變異性控制、產(chǎn)品結(jié)構(gòu)尺寸關(guān)系建模以及未知尺寸的參數(shù)估計(jì)。方水良35研究了復(fù)雜產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)過程中尺寸參數(shù)的傳遞方法和模型，通過規(guī)定尺寸數(shù)據(jù)只能在產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型中縱向傳遞，而不能橫向傳遞的方法，講下一級(jí)橫向約束的參數(shù)向上一級(jí)轉(zhuǎn)移，有效的降低了變型零件之間的約束復(fù)雜性。在復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品中，往往存在多種不同類型的零件類型，且不同類型的零件需分別以不同的方式參與到產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)過程中，所采取的變型設(shè)計(jì)策略和方法不同，所引起的問題也不一樣。根據(jù)不同零件類型的特點(diǎn)，需對(duì)零件幾何形狀、零件參數(shù)，建立零部件主模型、產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)、2D工程圖主模板等進(jìn)行分析，為產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)做好技術(shù)準(zhǔn)備。對(duì)于不同類型的零件，在變型設(shè)計(jì)過程中應(yīng)該采取不同的變型策略和方法。如標(biāo)準(zhǔn)件在變型設(shè)計(jì)過程中，某些尺寸不能隨意變動(dòng)，否則，變型結(jié)果就不是標(biāo)準(zhǔn)件了，需要設(shè)計(jì)、制造新的零件來(lái)代替。通常標(biāo)準(zhǔn)件是一系列規(guī)格的零件，在變型設(shè)計(jì)過程中，標(biāo)準(zhǔn)件也可能會(huì)發(fā)生變化，但變型后零件還是標(biāo)準(zhǔn)件，只不過是不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件。同樣，其他類型的零件也需采用合適的變型策略方法。零件之間的尺寸約束關(guān)系也有多種，處理完備尺寸約束關(guān)系圖11A外，還有一個(gè)尺寸同時(shí)約束其他多個(gè)尺寸圖11B、多個(gè)尺寸同時(shí)約束一個(gè)尺寸圖11C、尺寸之間的循環(huán)約束圖11D、一個(gè)尺寸不受任何約束圖11E等形式。復(fù)雜產(chǎn)品混合模型的變型設(shè)計(jì)問題需要依據(jù)這些尺寸約束關(guān)系類型，對(duì)整體的約束關(guān)系和尺寸傳遞進(jìn)行分析。BCDE之之之之之之之之之之之之之之之之A圖11零件之間的尺寸約束形式對(duì)于一對(duì)多約束和多對(duì)一約束的情況，尺寸約束應(yīng)如何傳遞、哪條路徑優(yōu)先傳遞、機(jī)械產(chǎn)品中尺寸傳遞的范圍的確定及如何合理控制尺寸傳遞是本文研究的重點(diǎn)。尺寸傳遞問題的解決需要引入零部件優(yōu)先級(jí)思想。機(jī)械產(chǎn)品中具有多種不同類型的零件，而不同類型的零件在變型設(shè)計(jì)過程中尺寸約束滿足的優(yōu)先級(jí)別也不一樣。不同類型的零件根據(jù)各自的資源特性，分別具有不同約束滿足優(yōu)先級(jí)別。在這種情況下，零件之間的尺寸約束及其傳遞不再是簡(jiǎn)單的順序傳遞形式，而是具有優(yōu)先級(jí)別限制的，因此，增加了變型實(shí)際過程中尺寸傳遞和尺寸約束的復(fù)雜性?？梢?，混合模型產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)過程中所涉及到的零件種類多，不同類型的零件具有不同的產(chǎn)品模型和建模方法；在變型設(shè)計(jì)過程中所采取的變型策略和方法不一樣；零件尺寸參數(shù)的確定要遵循一定的約束滿足優(yōu)先級(jí)別，來(lái)分析和處理零件尺寸的傳遞及其結(jié)果。132目前研究主要不足目前，變型設(shè)計(jì)的方法和理論很多，但大多是在結(jié)構(gòu)變型方面做出的研究，針對(duì)尺寸約束及參數(shù)傳遞如何完成的研究仍然比較少。而且，還沒有給出一個(gè)比較完善的尺寸傳遞優(yōu)先級(jí)別的確定方法。在復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品混合模型的變型設(shè)計(jì)和尺寸約束傳遞的研究中還需解決以下問題1在產(chǎn)品中，經(jīng)常需要對(duì)產(chǎn)品的部分零部件進(jìn)行變型設(shè)計(jì)或修改，當(dāng)產(chǎn)品中的某個(gè)零件的尺寸改變后，其他零部件圖和做出相應(yīng)的改變是變型設(shè)計(jì)中一個(gè)非常重要而又迫切需要解決的問題。即設(shè)計(jì)階段中，產(chǎn)品零部件模型發(fā)生變型后能得到后續(xù)變型設(shè)計(jì)的響應(yīng)。2目前的變型設(shè)計(jì)方法仍然不是很靈活，針對(duì)零部件的變型設(shè)計(jì)方法難以實(shí)現(xiàn)對(duì)整個(gè)產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)，而針對(duì)產(chǎn)品的變型設(shè)計(jì)方法，又難以支持產(chǎn)品中單個(gè)零部件的變型設(shè)計(jì)。如何建立產(chǎn)品與零部件間定性與定量的關(guān)聯(lián)關(guān)系，是完善變型設(shè)計(jì)的關(guān)鍵。3目前的變型設(shè)計(jì)方法主要是以產(chǎn)品集合模型作為變型參照，而不是以內(nèi)在原理為依據(jù)，這樣的方法在一定程度上限制了變型設(shè)計(jì)的范圍和產(chǎn)品變型的局部結(jié)構(gòu)和拓?fù)潢P(guān)系，使變型設(shè)計(jì)局限于尺寸變化。而且如何處理尺寸變型引起的后續(xù)零件變型設(shè)計(jì)及參數(shù)變型和尺寸傳遞的優(yōu)先順序也沒有一定的理論依據(jù)，因此，需對(duì)產(chǎn)品中不同約束滿足優(yōu)先級(jí)別的尺寸傳遞進(jìn)行研究。14解決問題相關(guān)方法141變型設(shè)計(jì)技術(shù)1基于參數(shù)設(shè)計(jì)和變量化設(shè)計(jì)方法的變型設(shè)計(jì)19參數(shù)設(shè)計(jì)是針對(duì)結(jié)構(gòu)形狀比較定型的對(duì)象用一組參數(shù)來(lái)約束尺寸關(guān)系，即用參數(shù)來(lái)表示零部件的尺寸及其相互之間的關(guān)系。參數(shù)的求解比較簡(jiǎn)單，設(shè)計(jì)結(jié)果的修改受到約束尺寸的驅(qū)動(dòng)。變量設(shè)計(jì)是參數(shù)化設(shè)計(jì)的發(fā)展結(jié)果。變量設(shè)計(jì)在零部件修改方面需要更大的自由度，對(duì)產(chǎn)品尺寸和形狀需要一組約束才能確定。變量化設(shè)計(jì)的實(shí)質(zhì)就是通過求解一組約束方程，來(lái)確定產(chǎn)品的尺寸和形狀。而且變量設(shè)計(jì)中的約束不僅僅局限在零部件尺寸方面，還包括了工程約束。變量設(shè)計(jì)的重點(diǎn)是如何通過約束組來(lái)表達(dá)產(chǎn)品信息以及如何處理這些信息。2基于事物特性表的變型設(shè)計(jì)1015事物特性表TABULARLAYOUTSOFARTICLECHARACTERISTICS是指表征產(chǎn)品及其零部件的功能、幾何形狀、制造等特性，并以固定格式表的形式反映出來(lái)的信息集合。事物特性表定義了從對(duì)象組中表征和區(qū)分某個(gè)對(duì)象的決定性特性，規(guī)定了特性數(shù)據(jù)的格式，是產(chǎn)品的特性數(shù)據(jù)能夠方便地在不同系統(tǒng)間實(shí)現(xiàn)交換。事物特性表的每一行代表了一個(gè)具體的形狀元素或零部件。事物特性表中的每一行可對(duì)其表征的對(duì)象進(jìn)行審核，并對(duì)其權(quán)限進(jìn)行管理。每個(gè)事物特性表都有自身唯一的ID可以與產(chǎn)品數(shù)據(jù)管理軟件相結(jié)合。但事物特性表主要針對(duì)零件，裝配結(jié)構(gòu)中部件較多，事物特性表反映的信息量有限，不能完全反映裝配信息。3基于關(guān)系型產(chǎn)品模型的變型設(shè)計(jì)1617在先進(jìn)的信息理論和計(jì)算機(jī)技術(shù)的支持下，定義和表達(dá)重用產(chǎn)品資源所必須的產(chǎn)品數(shù)據(jù)及數(shù)據(jù)關(guān)系的數(shù)字化信息模型，分析信息類型和信息內(nèi)容，得到關(guān)系型產(chǎn)品模型的邏輯結(jié)構(gòu)，即設(shè)計(jì)模型、工藝模型、制造模型和成本模型。分析設(shè)計(jì)模型，通過對(duì)象的分類框架的建立，來(lái)實(shí)現(xiàn)對(duì)對(duì)象的抽象定義，在此基礎(chǔ)上來(lái)完成對(duì)對(duì)象的類屬模型建立，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品快速合理變型設(shè)計(jì)。4基于裝配模型的變型設(shè)計(jì)1819裝配模型通過建立零部件之間的幾何模型及它們之間的裝配信息描述，表達(dá)并維持設(shè)計(jì)意圖、產(chǎn)品原理和功能，是一種支持概念設(shè)計(jì)和技術(shù)設(shè)計(jì)的產(chǎn)品模型。產(chǎn)品裝配模型的建模方法可分為自底向上BUTTONUP和自頂向下TOPDOWN兩種。采用自底向上的建模方法，其零部件都是獨(dú)立設(shè)計(jì)的，變型設(shè)計(jì)中不必?fù)?dān)心其造型是否受到其他零部件的約束，但難以表達(dá)產(chǎn)品的功能信息、裝配信息等設(shè)計(jì)意圖。自頂向下的建模方法克服了自底向上建模方法的缺點(diǎn)，設(shè)計(jì)從產(chǎn)品功能要求出發(fā)，選用一系列的零件去實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的功能，建立約束驅(qū)動(dòng)產(chǎn)品模型，確定設(shè)計(jì)參數(shù)，通過幾何約束求解將零件裝配成產(chǎn)品，并可對(duì)設(shè)計(jì)方案進(jìn)行分析修改，直至得到滿足功能要求的產(chǎn)品。5基于實(shí)例推理的變型設(shè)計(jì)2024其基本原理是在實(shí)例庫(kù)中預(yù)先存入大量已有的、成熟的實(shí)例，根據(jù)待設(shè)計(jì)產(chǎn)品的要求和特征，按照相似度從實(shí)例庫(kù)中檢索出最相似的實(shí)例，并進(jìn)行必要的修改、組合和處理，即可形成新的產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案。同時(shí)，其中具有可擴(kuò)展性的方案有可作為新的實(shí)例不斷更新擴(kuò)展零件庫(kù)。142參數(shù)化技術(shù)參數(shù)化技術(shù)是指設(shè)計(jì)對(duì)象的結(jié)構(gòu)形狀相對(duì)比較穩(wěn)定，可以用一組參數(shù)來(lái)約束尺寸的關(guān)系，參數(shù)與設(shè)計(jì)對(duì)象的控制尺寸間存在對(duì)應(yīng)關(guān)系，設(shè)計(jì)結(jié)果的修改也受到尺寸驅(qū)動(dòng)的影響3637。參數(shù)化技術(shù)處理能保存零件的幾何信息，還能處理零件幾何元素之間的約束關(guān)系。參數(shù)化技術(shù)的基本原理是通過參數(shù)驅(qū)動(dòng)完成零件的設(shè)計(jì)。通過參數(shù)驅(qū)動(dòng)，可對(duì)零件的幾何參數(shù)進(jìn)行參數(shù)化修改，但修改的同時(shí)還要買足零件的約束條件，即實(shí)現(xiàn)約束聯(lián)動(dòng)。約束聯(lián)動(dòng)是通過約束間的關(guān)聯(lián)性實(shí)現(xiàn)的。參數(shù)化設(shè)計(jì)中，零件約束可通過模型特征聯(lián)動(dòng)和相關(guān)約束聯(lián)動(dòng)兩種方式進(jìn)行簡(jiǎn)化。模型特征聯(lián)動(dòng)是保證模型拓?fù)潢P(guān)系不變的前提下對(duì)約束進(jìn)行驅(qū)動(dòng)；相關(guān)參數(shù)聯(lián)動(dòng)就是建立約束間數(shù)值和邏輯上的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并由此實(shí)現(xiàn)驅(qū)動(dòng)。從基于約束的實(shí)施方面，參數(shù)化技術(shù)又可分為基于幾何約束的變量幾何方法；基于幾何推理的人工智能方法；基于構(gòu)造過程的參數(shù)化方法；基于輔助線的參數(shù)化方法；基于圖形的參數(shù)化方法；編程參數(shù)化方法。參數(shù)化技術(shù)的使用，可大大提高設(shè)計(jì)效率，減少信息的儲(chǔ)存量。143零部件優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)零部件優(yōu)先級(jí)3840是在處理機(jī)械產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)過程中，根據(jù)功能和裝配等因素決定各個(gè)零件進(jìn)行變型以適應(yīng)產(chǎn)品需求的優(yōu)先順序，而零件尺寸的優(yōu)先級(jí)別是在變型尺寸傳遞過程中，確定尺寸傳遞順序、保證零件類型和變型的完整性。優(yōu)先級(jí)作為目前應(yīng)用于復(fù)雜機(jī)械中確定零部件變型設(shè)計(jì)順序的主要依據(jù)，其確定方法的研究對(duì)于變型設(shè)計(jì)及相關(guān)研究的進(jìn)展有著重要的意義。零部件優(yōu)先級(jí)別思想在工業(yè)生產(chǎn)中的主要應(yīng)用有車間生產(chǎn)中的多目標(biāo)調(diào)度，確定工作流程，合理安排工作和提高生產(chǎn)效率；不同零部件因材料成本、運(yùn)輸成本、保養(yǎng)維護(hù)成本、人力成本、加工工藝復(fù)雜度、裝配難度等屬性差異而對(duì)選配的影響；多目標(biāo)多用戶加工設(shè)計(jì)的并行處理等。本文中，通過綜合評(píng)價(jià)求得的零部件優(yōu)先級(jí)，可為復(fù)雜產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)和尺寸傳遞順序提供理論依據(jù)和技術(shù)支持。將零件從加工到裝配成型及后續(xù)維護(hù)保養(yǎng)即零件整個(gè)生命周期內(nèi)所受到的約束，轉(zhuǎn)化為對(duì)零件各屬性的評(píng)價(jià)指標(biāo)。通過相關(guān)數(shù)學(xué)算法，確定評(píng)價(jià)指標(biāo)集合中各指標(biāo)的取值，進(jìn)行綜合評(píng)定并歸并結(jié)果，確定零部件中各零件的優(yōu)先級(jí)別，從而為零部件變型設(shè)計(jì)和尺寸傳遞提供理論依據(jù)。144復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)是近年來(lái)才發(fā)展起來(lái)的新理論4143，多用與機(jī)械產(chǎn)品零部件分析、產(chǎn)品配置技術(shù)和產(chǎn)品模塊化技術(shù)。網(wǎng)絡(luò)是節(jié)點(diǎn)與邊的集合。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)是具有復(fù)雜拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)和動(dòng)力行為的大規(guī)模網(wǎng)絡(luò)，是由大量的節(jié)點(diǎn)通過邊的相互連接而構(gòu)成的。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的拓?fù)浣Y(jié)構(gòu)，可將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)分為規(guī)則網(wǎng)絡(luò)、隨機(jī)網(wǎng)絡(luò)、小世界網(wǎng)絡(luò)、無(wú)標(biāo)度網(wǎng)絡(luò)和演化網(wǎng)絡(luò)等。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)中邊的方向可將復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)有向網(wǎng)絡(luò)和無(wú)向網(wǎng)絡(luò)。根據(jù)網(wǎng)絡(luò)的邊是否有權(quán)重，又可將網(wǎng)絡(luò)分為加權(quán)網(wǎng)絡(luò)和無(wú)權(quán)網(wǎng)絡(luò)。復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)已滲透多個(gè)學(xué)科，并在網(wǎng)絡(luò)拓?fù)涮匦耘c模型，復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)上的傳播行為、相繼故障、搜索算法和社團(tuán)結(jié)構(gòu)，以及網(wǎng)絡(luò)的同步與控制等方面取得了主要研究進(jìn)展。在機(jī)械制造領(lǐng)域，也同樣存在著多種網(wǎng)絡(luò)形式，大到企業(yè)合作及供應(yīng)鏈網(wǎng)絡(luò)，小到產(chǎn)品結(jié)構(gòu)網(wǎng)絡(luò)以及產(chǎn)品尺寸約束關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。目前復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)可應(yīng)用于產(chǎn)品模塊化分析、零部件通用性比較、網(wǎng)絡(luò)簡(jiǎn)單路徑搜索及零部件分析和配置技術(shù)等。145CAD二次開發(fā)技術(shù)CAD二次開發(fā)技術(shù)，是在現(xiàn)有支持軟件的基礎(chǔ)上進(jìn)行定制和修改，擴(kuò)展軟件功能擴(kuò)，使設(shè)計(jì)質(zhì)量得以提高的開發(fā)技術(shù)4445。其目的是提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)質(zhì)量，縮短產(chǎn)品生產(chǎn)周期，最大限度發(fā)揮CAD軟件的功能。目前主要的開發(fā)工具有兩大類一類是第三方工具，如開發(fā)AUTOCAD的VBAVISUALBAISCFORAPPLICATION技術(shù)、基于C語(yǔ)言的OBJECTARX技術(shù)、基于NET語(yǔ)言的二次開發(fā)技術(shù)和用于SOLIDEDGE開發(fā)的VB模塊等；另外一類是CAD軟件本身所提供的開發(fā)平臺(tái)，如PROE提供的PRO/TOOLKIT和UG提供的UG/OPENAPI等。CAD軟件二次開發(fā)是以交互式圖形系統(tǒng)為支持，通過用戶語(yǔ)言控制進(jìn)程，以高級(jí)語(yǔ)言為系統(tǒng)連接及數(shù)據(jù)庫(kù)轉(zhuǎn)換的樞紐，開發(fā)一個(gè)包括參數(shù)化設(shè)計(jì)零件、交互式編輯圖形、數(shù)據(jù)的系統(tǒng)管理為一體的CAD軟件系統(tǒng)。15文章研究思路與內(nèi)容151本文主要研究思路1理論上尋求一種基于零部件優(yōu)先級(jí)的產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)中尺寸約束、參數(shù)傳遞及沖突解決的理論。2方法上提出變型設(shè)計(jì)過程中合理的零件類型定義和劃分；確定不同零件在變型設(shè)計(jì)過程中的優(yōu)先級(jí)及各參數(shù)的提取問題；研究產(chǎn)品中尺寸約束類型和約束關(guān)系；提出基于評(píng)價(jià)指標(biāo)體系并對(duì)零件進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)從而確定零部件優(yōu)先級(jí)的方法；基于零部件優(yōu)先級(jí)思想，建立產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型、尺寸傳遞約束網(wǎng)絡(luò)并提出沖突解決方案等。152本文主要研究?jī)?nèi)容本文研究?jī)?nèi)容在分析復(fù)雜機(jī)械產(chǎn)品中各類零部件裝配關(guān)系的基礎(chǔ)上，以JD型單缸柱塞計(jì)量泵為例，將產(chǎn)品中的組成零件劃分為不同的零件類型，定義不同類型零件的變形參數(shù)及其在變型設(shè)計(jì)過程中具有不同的尺寸約束滿足優(yōu)先級(jí)別，具體工作如下1復(fù)雜產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)分析，包括零部件分類、零部件建模與變型機(jī)制和零部件約束關(guān)系；2建立零部件優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，運(yùn)用優(yōu)先級(jí)評(píng)定方法，確定零部件優(yōu)先級(jí)別；3通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，建立尺寸約束關(guān)系網(wǎng)絡(luò)模型，對(duì)模型中的沖突進(jìn)行檢測(cè)和消解。153論文總體結(jié)構(gòu)論文總體結(jié)構(gòu)圖如圖12所示。第一章緒論基于零部件優(yōu)先級(jí)的尺寸傳遞方法研究研究現(xiàn)狀提出問題第一章零部件變型及約束關(guān)系分析第三章零部件優(yōu)先級(jí)的確定第四章尺寸約束傳遞網(wǎng)絡(luò)模型分析及沖突檢測(cè)第五章產(chǎn)品實(shí)例驗(yàn)證及系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)知識(shí)背景關(guān)鍵技術(shù)應(yīng)用實(shí)例圖12論文結(jié)構(gòu)體系與框架圖按照論文結(jié)構(gòu)框架，本文按如下書訊進(jìn)行論述第一章緒論主要介紹課題來(lái)源、研究背景、國(guó)內(nèi)外現(xiàn)狀、研究意義、目前存在的不足以及解決問題所用到的理論方法，最后通過論文框架圖展示論文的主要研究?jī)?nèi)容和思路。第二章零部件變型及約束關(guān)系分析針對(duì)產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)中的零件進(jìn)行分類，確定不同類型零件的變型策略，并對(duì)產(chǎn)品結(jié)構(gòu)進(jìn)行分析，確定零部件間的關(guān)聯(lián)關(guān)系，并由此確定基于裝配關(guān)系的產(chǎn)品主結(jié)構(gòu)模型。最終建立基于尺寸約束及參數(shù)傳遞的產(chǎn)品結(jié)構(gòu)模型。第三章零部件優(yōu)先級(jí)的確定引入優(yōu)先級(jí)的思想，通過建立零部件優(yōu)先級(jí)評(píng)價(jià)指標(biāo)體系，進(jìn)行優(yōu)先級(jí)別綜合評(píng)定，從而確定不同零件尺寸滿足優(yōu)先級(jí)別。第四章尺寸約束傳遞網(wǎng)絡(luò)模型及沖突檢測(cè)通過復(fù)雜網(wǎng)絡(luò)技術(shù)，將產(chǎn)品中零件間的約束關(guān)系和參數(shù)傳遞抽象成網(wǎng)絡(luò)模型，并對(duì)網(wǎng)絡(luò)模型中的沖突進(jìn)行分析、檢測(cè)和求解。第五章基于零部件優(yōu)先級(jí)尺寸傳遞系統(tǒng)實(shí)現(xiàn)在零件分類及其變型分析、零部件優(yōu)先級(jí)的確定及建立尺寸關(guān)系約束網(wǎng)絡(luò)模型的基礎(chǔ)上，通過PRO/E二次開發(fā)技術(shù)，完成基于零部件優(yōu)先級(jí)尺寸傳遞系統(tǒng)開發(fā)及系統(tǒng)中各組成部分與功能模塊的設(shè)計(jì)。16本章小結(jié)本章敘述了變型設(shè)計(jì)中參數(shù)約束及尺寸傳遞的相關(guān)技術(shù)和研究?jī)?nèi)容，論述了變型設(shè)計(jì)方法、尺寸約束及參數(shù)傳遞的國(guó)內(nèi)外研究現(xiàn)狀，提出了當(dāng)前基于零部件優(yōu)先級(jí)的變型設(shè)計(jì)中尺寸傳遞存在的主要問題，介紹了論文的課題來(lái)源、選題意義、主要研究?jī)?nèi)容以及總體結(jié)構(gòu)。第2章零部件變型及約束關(guān)系分析本章首先根據(jù)變型設(shè)計(jì)尺寸約束及參數(shù)傳遞的特點(diǎn)，對(duì)JD型單缸柱塞計(jì)量泵泵體中的零件及其參數(shù)特征進(jìn)行劃分。其次，針對(duì)產(chǎn)品中不同類型零部件分別采取不同的建模方式，并對(duì)其變型策略進(jìn)行深入的研究。最后，對(duì)基于變型設(shè)計(jì)的產(chǎn)品進(jìn)行零部件尺寸約束關(guān)系及零部件裝配關(guān)系的分析，由此構(gòu)建出產(chǎn)品的整體結(jié)構(gòu)和約束關(guān)系。21零件分類與零件特征劃分描述211零件的定義與劃分零件類型是零件資源按照不同技術(shù)范疇進(jìn)行分類的概念化抽象，其目的是建立零件領(lǐng)域知識(shí)無(wú)歧義的技術(shù)分類。目前零件資源分類主要有以下三種461按產(chǎn)品結(jié)構(gòu)特征分類，其特點(diǎn)是從產(chǎn)品部件零件的隸屬關(guān)系角度分類。由于零件的本質(zhì)特征并不是隸屬關(guān)系，所以在其他部件在需要該零件時(shí)則需要通過“借用”的方式來(lái)使用，從而產(chǎn)生復(fù)雜的零件關(guān)系。2按功能用途分類，該分類方法主要依據(jù)零件的用途、功能、任務(wù)對(duì)零件進(jìn)行分類，形成面向?qū)ο蟮牧慵宸诸悓哟谓Y(jié)構(gòu)。但面向?qū)ο蟮牧慵鍖哟谓Y(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，在零件分類模型建立后不便于擴(kuò)展，而且考慮到分類中出現(xiàn)的多重繼承關(guān)系最終導(dǎo)到處一些分類歧義問題出現(xiàn)。3按成組技術(shù)分類，利用成熟的成組技術(shù)進(jìn)行零件資源分類，通過詳細(xì)描述零件的結(jié)構(gòu)特征，有助于組織相似零件成組生產(chǎn)，還能為CAD圖庫(kù)的管理、CAPP的輸入提供基礎(chǔ)信息。但傳統(tǒng)的成組分類主要是從零件加工的角度考慮零件分類問題，沒有提出更廣泛意義上的零件分類方法，使其它特征無(wú)法檢索。支持變型設(shè)計(jì)的零件資源應(yīng)該是分類明確、無(wú)歧義的，卻具有一定的通用性和可擴(kuò)展性，能最大范圍的滿足不同用戶和要求的零件。不同的應(yīng)用領(lǐng)域和使用環(huán)境，零件的分類方法不同，建立有效的適合于零件尺寸參數(shù)傳遞的零件分類方法是研究尺寸參數(shù)傳遞的基礎(chǔ)。針對(duì)變型設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，在零件ABC分析的基礎(chǔ)上，結(jié)合零件的功能用途和基于尺寸參數(shù)傳遞特點(diǎn)，將零件分為標(biāo)準(zhǔn)件、相似件和復(fù)雜件。標(biāo)準(zhǔn)件其結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，已有國(guó)際或國(guó)家標(biāo)準(zhǔn)對(duì)其規(guī)范，約占零件總數(shù)的2025，零件形狀固定，尺寸參數(shù)系列化，不需要重新設(shè)計(jì)，查表選用即可，進(jìn)行傳遞的尺寸不可任意改動(dòng)，需按照標(biāo)準(zhǔn)進(jìn)行變型，變型后為不同型號(hào)的同類標(biāo)準(zhǔn)件。相似件其結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度中等，在機(jī)械產(chǎn)品中品種多，數(shù)量大，尺寸和和形狀可在一定范圍內(nèi)變化，變型設(shè)計(jì)后形成在形狀和尺寸上略有差異的零件，且保持功能相同，占零件總數(shù)的70左右。復(fù)雜件其結(jié)構(gòu)比較復(fù)雜，專用性強(qiáng)，僅占零件總數(shù)的510，由于其尺寸數(shù)量繁多且尺寸之間約束關(guān)系復(fù)雜，故變型設(shè)計(jì)較為復(fù)雜，應(yīng)盡量避免其發(fā)生變型。JD型單缸柱塞計(jì)量泵泵體結(jié)構(gòu)如圖21所示，產(chǎn)品零件及其在圖中的編號(hào)為1進(jìn)出口法蘭、2螺母M16TH、3墊圈16、4螺栓M16、5閥組、6液缸體、7限制板、8隔膜、9限制板、10限制板墊、11缸蓋、12螺釘M30TG150、13墊圈30、14閥座、15閥座墊、16閥座套A、17閥彈簧、18閥座套B、19錐閥、20閥座套C、21六角螺塞M2125TG、22螺塞墊、23柱塞、24柱塞襯套、25螺母M24TH、26墊圈24、27螺栓M24TG80、28隔環(huán)、29填料、30填料壓蓋、31填料壓蓋螺母、32擋油環(huán)。根據(jù)上述零件分類標(biāo)準(zhǔn)，泵體零件分類如表21所示。圖21JD型單缸柱塞計(jì)量泵泵體結(jié)構(gòu)圖表21JD型單缸柱塞計(jì)量泵泵體零件分類零件類型零件編號(hào)結(jié)構(gòu)復(fù)雜程度變型方式及復(fù)雜程度標(biāo)準(zhǔn)件2,3,4,12,13,21,25,26,27結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單根據(jù)尺寸要求在同標(biāo)準(zhǔn)系列中進(jìn)行變型，變型簡(jiǎn)單相似件1,5,7,8,9,10,14,15,16,17,18,20,22,23,24,28,29,30,31,32比較復(fù)雜對(duì)原有零件使其形狀和尺寸在一定范圍內(nèi)變化，變型相對(duì)復(fù)雜但操作性強(qiáng)復(fù)雜件6,11,19結(jié)構(gòu)復(fù)雜變型復(fù)雜需盡量避免212零件特征分類與描述一個(gè)零件所包含的信息包括總體信息如零件名稱、材料和圖號(hào)、結(jié)構(gòu)形狀、尺寸、表面粗糙度、公差、熱處理以及技術(shù)要求等方面的信息。根據(jù)分類學(xué)的定義，特征是指從對(duì)象組中表征和區(qū)分事物對(duì)象的決定性性質(zhì)，反映了事物對(duì)象在形狀、功能、材料及用途等方面信息。零件特征具有以下特性1標(biāo)識(shí)特性，描述對(duì)象不受應(yīng)用環(huán)境影響的性質(zhì)，該特性的改變可導(dǎo)致所描繪的事物系另一對(duì)象。2關(guān)聯(lián)特性，用于描述對(duì)象和應(yīng)用環(huán)境相聯(lián)系的性質(zhì)，該特性要依賴于反映應(yīng)用背景的參數(shù)特性。3參數(shù)特性，反映對(duì)象能夠“存在”的應(yīng)用環(huán)境。可以把零件特征分成五種類型總體信息特征，形狀特征，材料特征，技術(shù)特征和精度特征。特征分類與描述如表22所示。零件總體信息特征描述零件的總體類型、零件名稱、材料、圖號(hào)等管理信息以及未標(biāo)注公差、未標(biāo)注粗糙程度等技術(shù)信息。零件形狀特征描述零件的名義形狀。形狀特征是零件特征中的主要特征，是構(gòu)造零件形狀的基本單元，不同的形狀特征在構(gòu)造零件的幾何形狀、滿足零件的功能要求和制造要求中所起的作用不同，形狀特征又分為主特征、輔助特征、組合特征、陣列特征、特殊特征和基準(zhǔn)特征。其中主特征是描述構(gòu)造零件的整體形狀結(jié)構(gòu)，是零件的基本形狀；輔助特征是依附于每個(gè)主要特征表面上的零件特征信息，用來(lái)對(duì)主特征進(jìn)行局部修飾。特征對(duì)象與特征對(duì)象之間主要有五種關(guān)系鄰接關(guān)系、繼承關(guān)系、從屬關(guān)系、陣列關(guān)系和參考關(guān)系。零件精度特征有關(guān)零件加工終了的實(shí)際形狀與名義形狀之間的差別或限制,如尺寸公差、形狀公差特征。零件技術(shù)特征描述零件的局部熱處理要求、表面粗糙度等信息。零件材料特征包括材料類型、材料機(jī)械性能等信息。表22零件特征分類表特征類型特征描述總體信息特征零件的總體類型、零件名稱、材料、圖號(hào)等管理信息以及未標(biāo)注公差、未標(biāo)注粗糙程度等技術(shù)信息形狀特征描述零件的名義形狀。形狀特征是零件特征中的主要特征，是構(gòu)造零件形狀的基本單元，又分為主特征、輔助特征、組合特征、陣列特征、特殊特征和基準(zhǔn)特征。精度特征有關(guān)零件加工終了的實(shí)際形狀與名義形狀之間的差別或限制,如尺寸公差、形狀公差特征技術(shù)特征零件的局部熱處理要求、表面粗糙度等信息材料特征材料類型、材料機(jī)械性能等信息213零部件參數(shù)分類零部件參數(shù)分析的目的在于對(duì)零部件參數(shù)進(jìn)行分類，并在零部件參數(shù)中提取能直接驅(qū)動(dòng)零部件變型的參數(shù)。零部件的尺寸參數(shù)分類方法有很多種，但本文主要從兩方面考慮對(duì)尺寸參數(shù)分類1按照零件之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系出發(fā)將參數(shù)主要分為四類全局主參數(shù)、局部主參數(shù)、輔助參數(shù)、獨(dú)立參數(shù)；其參數(shù)分類遵循的原則是影響多個(gè)零部件結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)為全局主參數(shù)；只決定本零部件結(jié)構(gòu)的尺寸參數(shù)為局部主參數(shù)；由全局主參數(shù)和局部主參數(shù)推導(dǎo)或計(jì)算出的結(jié)構(gòu)尺寸參數(shù)為輔助參數(shù)；獨(dú)立但不影響其它零部件尺寸變化的參數(shù)為獨(dú)立參數(shù)。2從尺寸參數(shù)在變型設(shè)計(jì)過程中的變化情況，可以將尺寸參數(shù)分為不變參數(shù)、可變參數(shù)、導(dǎo)出參數(shù)三種類型。其中，不變參數(shù)是指在零件的各種變型中始終保持不變的參數(shù)；可變參數(shù)是指在隨著零件變型的過程中可以改變的參數(shù)，它往往是主要驅(qū)動(dòng)零件變型的參數(shù)，即驅(qū)動(dòng)參數(shù)；導(dǎo)出參數(shù)是指通過相關(guān)的數(shù)學(xué)關(guān)系式計(jì)算出來(lái)的參數(shù)。以6液缸體和23柱塞分別代表復(fù)雜件和相似件來(lái)對(duì)參數(shù)類及零件內(nèi)部尺寸驅(qū)動(dòng)進(jìn)行說(shuō)明。液缸體和柱塞零件及其參數(shù)如圖22AB所示。柱塞與液缸體之間存在裝配關(guān)系，根據(jù)上述定義，圖22中參數(shù)D，L和D1是全局主參數(shù)也是驅(qū)動(dòng)參數(shù)，而P1、L1、P2、P7、P8、J1，J2和A等是局部主參數(shù)，也是導(dǎo)出參數(shù)，如，8QDUZK，等都是通30SN4LS142D24QC81D過驅(qū)動(dòng)參數(shù)算出來(lái)的，而柱塞的參數(shù)是不變參數(shù)，也是無(wú)關(guān)參數(shù)。式中，Q流量，A活塞柱塞截面面積，S活塞行程，N往復(fù)次數(shù)，K作用數(shù)，Z液缸數(shù)，流量系數(shù)，排擠系數(shù)，U活塞運(yùn)動(dòng)速度。A柱塞零件參數(shù)B液缸體參數(shù)圖22零件參數(shù)分析通過對(duì)零件的分析，從零部件模型到反映零部件模型的各個(gè)特征，再到構(gòu)成特征的各幾何元素，可將零部件分為模型層、特征層和元素層。零部件模型結(jié)構(gòu)關(guān)系如圖23。模型層主要反映零件結(jié)構(gòu)、功能要求等主體信息，描述零件的結(jié)構(gòu)、特性、技術(shù)要求以及各個(gè)零件之間的裝配關(guān)系等，是零件在宏觀上的實(shí)體表現(xiàn)，是我們掌握零件信息并深入研究的基礎(chǔ)。特征層是在模型層的基礎(chǔ)上，對(duì)零件的體系進(jìn)行分析的核心層，描述組成零件的特征和各個(gè)特征之間的關(guān)系，是我們分析零部件的關(guān)鍵。元素層是模型的底層，也是對(duì)于零件信息細(xì)化的一層，通過幾何元素和裝配要求為基礎(chǔ)來(lái)描述零件特征的幾何信息，反映零件點(diǎn)、線、面的幾何拓?fù)湫畔ⅰＡ悴考Ｐ土慵卣髅枋瞿Ｐ托畔⒚枋鲅b配描述幾何元素裝配要求模型層特征層元素層零件描述特征分類特征關(guān)系零件分類圖23零部件模型結(jié)構(gòu)關(guān)系22零部件建模與變型機(jī)制221零部件建模方法在零件分類的基礎(chǔ)上，標(biāo)準(zhǔn)件是結(jié)構(gòu)簡(jiǎn)單，零件形狀固定，尺寸參數(shù)系列化，不需要重新設(shè)計(jì)，查表選用即可，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)效率。在整個(gè)產(chǎn)品中使用率較高，采用基于事物特性表進(jìn)行參數(shù)化模板建模，并提取其驅(qū)動(dòng)參數(shù)。相似件主要采用參數(shù)化特征模型的方法，主要通過對(duì)驅(qū)動(dòng)參數(shù)的修改來(lái)完成相似件的參數(shù)化設(shè)計(jì)，其中驅(qū)動(dòng)參數(shù)主要由產(chǎn)品的設(shè)計(jì)參數(shù)來(lái)決定。在建模時(shí)零件的尺寸的形成主要由兩種方式，一種由系統(tǒng)根據(jù)零件的特征自動(dòng)生成，如拉伸距離、打孔深度或倒圓角的半徑等；另一種可由用戶通過標(biāo)注來(lái)指定特征尺寸，如繪制零件特征時(shí)的用戶標(biāo)注等；在對(duì)相似件進(jìn)行零件建模時(shí)，通過前邊對(duì)零件參數(shù)進(jìn)行的分析，初步確定零件的驅(qū)動(dòng)參數(shù)零件的不變參數(shù)及導(dǎo)出參數(shù)，在參數(shù)化特征建模時(shí)，利用驅(qū)動(dòng)參數(shù)及不變參數(shù)來(lái)驅(qū)動(dòng)整個(gè)零件模型的生成。復(fù)雜件主要由于其結(jié)構(gòu)形狀不固定，建模時(shí)采用參數(shù)化特征建模。參數(shù)化特征建模方法一般用于創(chuàng)建結(jié)構(gòu)形狀不固定、尺寸參數(shù)變化的零件模型。因此，不同類型的零件具體建模方法及參數(shù)特點(diǎn)如表24所示，表24不同類型零件的建模方法零件類型建模方法參數(shù)特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)件基于事物特性表的參數(shù)化模板建模參數(shù)系列化、特征參數(shù)固定相似件參數(shù)化模板建?；騾?shù)化特征建模驅(qū)動(dòng)參數(shù)、不變參數(shù)及導(dǎo)出參數(shù)復(fù)雜件參數(shù)化特征建模設(shè)計(jì)參數(shù)、導(dǎo)出參數(shù)222零部件變型機(jī)制零件類型不同，其尺寸參數(shù)也必然不一樣，相應(yīng)的變型策略和方法也不一樣。比如標(biāo)準(zhǔn)件、通用件在變型設(shè)計(jì)過程中，其尺寸是不能隨意變動(dòng)的，否則，變型結(jié)果就不是標(biāo)準(zhǔn)件了，需要重新設(shè)計(jì)、制造新的零件來(lái)代替。因此，將會(huì)大大增加變型產(chǎn)品的成本，同時(shí)降低變型設(shè)計(jì)過程的效率。通常標(biāo)準(zhǔn)件是一系列規(guī)格的零件，在變型設(shè)計(jì)過程中，標(biāo)準(zhǔn)件也可能發(fā)生變化，但變型后的零件應(yīng)該還是標(biāo)準(zhǔn)件，只不過是不同規(guī)格的標(biāo)準(zhǔn)件，這樣可以大幅度減少產(chǎn)品開發(fā)過程中的設(shè)計(jì)、制造時(shí)間和成本，從而快速響應(yīng)客戶需求，加快產(chǎn)品上市時(shí)間，降低產(chǎn)品成本。相似件在變型設(shè)計(jì)過程中，首先通過在數(shù)據(jù)庫(kù)中進(jìn)行相似性搜尋，在產(chǎn)品配置允許的情況下，選擇企業(yè)信息資源庫(kù)中已有的零部件模型信息；當(dāng)企業(yè)信息資源庫(kù)中無(wú)法滿足客戶需求時(shí)，根據(jù)已有且相似度最大的零部件進(jìn)行零部件結(jié)構(gòu)參數(shù)的變型修改，通過參數(shù)化變型設(shè)計(jì)完成。但必須根據(jù)已完成變型的標(biāo)準(zhǔn)件為前提進(jìn)行相似件的變型設(shè)計(jì)，這樣可以保證相似件與標(biāo)準(zhǔn)件相關(guān)聯(lián)的需求。復(fù)雜件是滿足產(chǎn)品特殊的結(jié)構(gòu)及性能需要，在整個(gè)產(chǎn)品中使用頻率較低的零部件，由于其獨(dú)特性，在變型設(shè)計(jì)過程中為了降低成本、節(jié)省新模具或機(jī)加工時(shí)間，盡可能少采用這樣的零部件，但為了滿足客戶個(gè)性化需求，在變型設(shè)計(jì)過程中，可以在已有復(fù)雜件的零部件庫(kù)中尋找最為相似的零部件模型信息，必須保證先滿足標(biāo)準(zhǔn)件及相似件已完成變型后裝配關(guān)系及產(chǎn)品性能的前提下，通過參數(shù)驅(qū)動(dòng)來(lái)完成復(fù)雜件的變型設(shè)計(jì)。其中，標(biāo)準(zhǔn)件、相似件、復(fù)雜件的變型策略如表25所示。表25不同類型零件的變型策略零件類型變型策略零件模型特點(diǎn)標(biāo)準(zhǔn)件選擇型號(hào)最接近的零件系列化資源相似件選擇最相近的參數(shù)化特征模型或參數(shù)化模板模型離散性資源復(fù)雜件選擇參數(shù)化模板離散性資源223零件特征信息模型零件信息模型不僅對(duì)于零件自身信息的表達(dá)有著重要的意義，還影響之后應(yīng)用其信息的CAM/CAPP等軟件。零件特征信息模型中，特征是模型的基本單元，并以特征為中心分層表達(dá)，由零件特征的屬性、約束、參數(shù)及特征間的關(guān)系完整描述，如圖24所示。零件特征1特征2屬性參數(shù)約束特征關(guān)系圖24零件特征信息模型特征屬性包括零件特征的名稱、位置和形狀等；特征參數(shù)表示零件特征的取值；特征約束是保持零件幾何模型不變的依據(jù)；特征關(guān)系是描述特征間的位置、約束、層次等關(guān)系。形狀特征是零件特征信息模型的關(guān)鍵，特征間的關(guān)系也主要體現(xiàn)在形狀特征之間。零件中形狀特征間的關(guān)系包括空間位置關(guān)系LOCATIONRELATION、布爾運(yùn)算關(guān)系BOOLEANRELATION和層次關(guān)系HIERARCHYRELATION。形狀特征間的空間位置關(guān)系是指形狀特征間的集合尺寸和距離位置關(guān)系。形狀特征間布爾運(yùn)算關(guān)系是指形狀特征之間的布爾加運(yùn)算和布爾減運(yùn)算。形狀特征間的層次關(guān)系包括平行關(guān)系和依賴關(guān)系兩種。依賴關(guān)系是指一個(gè)特征對(duì)另一個(gè)特征的依賴，若特征A依賴于特征B，則特征B在被刪除時(shí)，特征A也隨之消失。這種依賴關(guān)系存在于形狀特征之間，如某幾何體以某一截面為基準(zhǔn)，截面被刪除，幾何體也隨之消失。特征間的依賴關(guān)系具有傳遞性。平行關(guān)系是指幾個(gè)形狀特征都具有相同的依賴關(guān)系。而且，具有依賴關(guān)系的形狀特征之間的建模順序不能互換，具有平行關(guān)系的形狀特征之間的建模順序可以互換。以JD型單缸柱塞計(jì)量泵液缸體為例，如圖25所示?？?和實(shí)體2為平行關(guān)系，共同依賴于實(shí)體1；孔2、孔3、孔4、孔5和實(shí)體3為平行關(guān)系，共同依賴于實(shí)體2；孔6依賴于實(shí)體3。實(shí)體1實(shí)體2實(shí)體3孔1孔2孔3孔4孔5孔6實(shí)體1孔1實(shí)體2孔2孔3孔4孔5實(shí)體3孔6B依賴于A布爾加運(yùn)算布爾減運(yùn)算圖25液缸體零件特征關(guān)系圖224零件庫(kù)技術(shù)零件庫(kù)是一個(gè)可通過計(jì)算機(jī)處理零件數(shù)據(jù)表達(dá)和交換，并支持零件重用、數(shù)據(jù)檢索和變型設(shè)計(jì)的工具。通過零件庫(kù)，在產(chǎn)品的開發(fā)設(shè)計(jì)中能方便地重用零件庫(kù)中的零件信息進(jìn)行零件的變型設(shè)計(jì)，這樣不僅減少了大量的零件設(shè)計(jì)、繪圖、工藝設(shè)計(jì)等工作，而且由于新零件種類的減少，降低了產(chǎn)品成本。同時(shí)，對(duì)經(jīng)過生成實(shí)踐檢驗(yàn)的零件產(chǎn)品的變型使用，可快速形成可靠的變型產(chǎn)品設(shè)計(jì)方案，提高了產(chǎn)品設(shè)計(jì)的可靠性和敏捷性。一個(gè)能適用于多個(gè)CAD平臺(tái)、方便不同類型零件的變型設(shè)計(jì)，零件庫(kù)需具有以下功能1支持重用。零件庫(kù)的開發(fā)主要的目的是最大限度的重用現(xiàn)有的零件資源，零件的重用又包括零件的重復(fù)使用和零件的變型使用。其中，零件的變型使用是通過對(duì)已有零件根據(jù)設(shè)計(jì)要求所進(jìn)行的變型設(shè)計(jì)來(lái)完成的。為實(shí)現(xiàn)零件的變型設(shè)計(jì)，零件庫(kù)要對(duì)零件進(jìn)行分類管理，并提供相應(yīng)檢索功能。同時(shí)，零件庫(kù)生成的零件也都是參數(shù)化的，并記錄零件模型建立的信息。2支持?jǐn)U充。零件庫(kù)應(yīng)提供新設(shè)計(jì)零件的添加功能，是零件庫(kù)不斷有新的零件儲(chǔ)備。并且在使用過程中，要求支持新的CAD平臺(tái)。采取模塊化設(shè)計(jì)可方便新平臺(tái)的加入。針對(duì)零部件分類及不同類型部件的建模方法的基礎(chǔ)上，利用產(chǎn)品裝配關(guān)系及廣義模塊化技術(shù)的特點(diǎn)，對(duì)零部件進(jìn)行分類建模的方法。在裝配過程中通過零部件的信息模型資料檢測(cè)零部件的相似度，從而提取相似零部件并進(jìn)行下一步的變型。零部件參數(shù)化建模主要通過三維軟件進(jìn)行實(shí)體創(chuàng)建，直接利用三維軟件自身所帶的參數(shù)化程序進(jìn)行設(shè)計(jì)，根據(jù)零件的結(jié)構(gòu)特點(diǎn)及在產(chǎn)品中的位置關(guān)系，通過對(duì)零部件自身的尺寸參數(shù)進(jìn)行分析，按照零部件的信息模型方式對(duì)零部件進(jìn)行定義，并將其信息保存在產(chǎn)品的數(shù)據(jù)庫(kù)中。23零部件約束關(guān)系分析231零部件參數(shù)關(guān)聯(lián)分析參數(shù)分析是在產(chǎn)品模塊化的基礎(chǔ)上，理清產(chǎn)品各組成模塊之間、模塊內(nèi)子裝配體之間、模塊內(nèi)零件與子裝配體之間、模塊內(nèi)零件之間的尺寸約束關(guān)系。參數(shù)分析包括產(chǎn)品總體參數(shù)分析、零部件參數(shù)分析和參數(shù)間的關(guān)聯(lián)分析。參數(shù)間關(guān)聯(lián)分析零件內(nèi)的參數(shù)關(guān)聯(lián)是單個(gè)零件中個(gè)尺寸之間的關(guān)聯(lián)關(guān)系。關(guān)聯(lián)是指事物之間所具有的彼此約束的關(guān)系。參數(shù)關(guān)聯(lián)分析的目的是建立參數(shù)間的聯(lián)系，分為零部件之間的參數(shù)關(guān)聯(lián)和零件內(nèi)部的參數(shù)關(guān)聯(lián)兩部分。零部件間的參數(shù)關(guān)聯(lián)通過模型本身的裝配關(guān)系來(lái)確定，而零件內(nèi)的參數(shù)關(guān)聯(lián)可以通過CAD系統(tǒng)的相關(guān)功能來(lái)實(shí)現(xiàn)。參數(shù)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的目的就是要實(shí)現(xiàn)自動(dòng)響應(yīng)相關(guān)聯(lián)的零部件的變更，以保證設(shè)計(jì)結(jié)果的一致性。實(shí)現(xiàn)關(guān)聯(lián)設(shè)計(jì)的關(guān)鍵還是要解決相關(guān)參數(shù)在零件間、部件間以及零件與部件間的傳播與求解。這種關(guān)聯(lián)具有雙向性，即對(duì)相關(guān)零件的任何一個(gè)零件進(jìn)行修改時(shí)，都會(huì)引起其它零件的連鎖反應(yīng)。在參數(shù)建模及零件庫(kù)建立技術(shù)中，有單個(gè)或多個(gè)尺寸驅(qū)動(dòng)整個(gè)零件的參數(shù)變化已成為一項(xiàng)比較完善的技術(shù)。由此可見，在零件內(nèi)部的確存在一定的參數(shù)關(guān)聯(lián)。零件內(nèi)部參數(shù)又可細(xì)分為作為驅(qū)動(dòng)零件變化的主參數(shù)，跟隨主參數(shù)變化而變化的從屬參數(shù)和始終保持不變的獨(dú)立參數(shù)。零件之間，由各自的主參數(shù)作為關(guān)聯(lián)媒介，從而在零部件和產(chǎn)品級(jí)實(shí)現(xiàn)參數(shù)建模和變型設(shè)計(jì)。主參數(shù)的確定，在本質(zhì)上就是有多種因素確定的參數(shù)優(yōu)先級(jí)別，而零部件間的優(yōu)先級(jí)別也是基于各零件優(yōu)先級(jí)的整合和排序，找出最優(yōu)方案。232零部件裝配關(guān)系分析機(jī)械產(chǎn)品中，為了實(shí)現(xiàn)機(jī)器預(yù)期的功能要求，各個(gè)零件之間需要根據(jù)完成的不同功能而采取不同的聯(lián)接方式進(jìn)行裝配，有的需要?jiǎng)勇?lián)接、有的需要靜聯(lián)接、或者零件之間需要保持一定的位置關(guān)系等。只要兩個(gè)零件之間存在裝配關(guān)系，那么兩零件的配合表面對(duì)應(yīng)的尺寸之間就形成了一定的約束關(guān)系。在變型設(shè)計(jì)中，由于這種配合需求和尺寸約束關(guān)系，使得一個(gè)零件尺寸的變化必然會(huì)引起與它相配合的零件尺寸的變化，并一直向下一個(gè)零件傳遞下去。當(dāng)某個(gè)零部件的參數(shù)發(fā)生改變時(shí)，與該參數(shù)直接或間接相關(guān)的零部件如何做出相應(yīng)的修改是變型設(shè)計(jì)中迫切需要解決的問題。因此，首先對(duì)機(jī)械產(chǎn)品的裝配關(guān)系分析是解決尺寸參數(shù)傳遞的基礎(chǔ)。一般機(jī)械產(chǎn)品中存在的裝配關(guān)系如圖26所示。裝配關(guān)系鉚接粘接焊接型面聯(lián)接過盈配合花鍵聯(lián)接銷鏈接鍵聯(lián)接螺紋聯(lián)接插入相切對(duì)齊運(yùn)動(dòng)關(guān)系聯(lián)接關(guān)系位置關(guān)系相對(duì)運(yùn)動(dòng)鏈傳動(dòng)帶傳動(dòng)螺旋傳動(dòng)齒輪傳動(dòng)蝸桿傳動(dòng)平動(dòng)機(jī)械傳動(dòng)轉(zhuǎn)動(dòng)配合關(guān)系間隙配合過渡配合可拆聯(lián)接不可拆聯(lián)接匹配同軸定向圖26機(jī)械產(chǎn)品中的裝配關(guān)系裝配模型內(nèi)零部件間的裝配關(guān)系反映的應(yīng)該是實(shí)際產(chǎn)品的配合定位關(guān)系，在實(shí)際產(chǎn)品的裝配過程中可以把裝配關(guān)系分為位置關(guān)系、聯(lián)接關(guān)系、配合關(guān)系和傳動(dòng)關(guān)系等四類。但裝配模型所包含的并不僅僅是存在于裝配模型中的各個(gè)零部件信息，還有用來(lái)描述各零部件之間裝配關(guān)系的信息，包括裝配體零部件之間的層次、位置、配合、聯(lián)接等約束關(guān)系。因此，零件之間的裝配關(guān)系也就確定了零件之間的幾何約束關(guān)系，包括幾何形狀和幾何尺寸約束。L位置關(guān)系用來(lái)描述產(chǎn)品中兩個(gè)零部件之間的相對(duì)位置關(guān)系，如同軸、插入、相切等。通過定義零部件之間這些關(guān)系可以表達(dá)機(jī)械零部件之間的空間位置關(guān)系和配合關(guān)系。2聯(lián)接關(guān)系主要用來(lái)描述裝配零部件之間的聯(lián)接方式，主要包括螺紋聯(lián)接、鍵聯(lián)接、銷聯(lián)接、型面聯(lián)接、焊接、鉚接等，而其中的一些聯(lián)接關(guān)系又可以分為多種，如銷聯(lián)接又分為圓柱銷和圓錐銷聯(lián)接。3配合關(guān)系主要描述產(chǎn)品零部件之間的配合緊密程度，如間隙配合、過渡配合、過盈配合等。零部件之間的配合關(guān)系既可以描述配合的性質(zhì)，也可以量化的表示配合的程度。4運(yùn)動(dòng)關(guān)系主要用來(lái)描述裝配零部件的運(yùn)動(dòng)方式和傳動(dòng)關(guān)系，如曲柄旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)、活塞軸向往復(fù)運(yùn)動(dòng)、齒輪齒條傳動(dòng)、鏈傳動(dòng)、螺旋傳動(dòng)等。裝配關(guān)系的零件約束放置主要包括匹配、對(duì)齊、插入、相切、線上點(diǎn)、曲面上的線等。匹配約束用來(lái)使選定的兩個(gè)參照彼此相對(duì)，按照偏移類型又分為重合、定向、偏距三類。對(duì)齊約束用來(lái)使選定的兩個(gè)參照朝向相同，也分為重合、定向、偏距三類，但相配合的對(duì)齊參照必須類型相同。插入約束用來(lái)講一個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面插入到另一個(gè)旋轉(zhuǎn)曲面中，并且使它們各自的軸同軸。相切約束用來(lái)控制兩個(gè)曲面在切點(diǎn)處的接觸。線上點(diǎn)約束用來(lái)控制邊、軸、基準(zhǔn)曲線和曲面與點(diǎn)之間的接觸。曲面上的線約束用來(lái)控制曲面與平面便捷之間的接觸。裝配關(guān)系的連接類型主要有剛性連接、銷釘連接、滑動(dòng)桿連接、圓柱連接、平面連接、和球連接。剛性連接是將兩個(gè)零件粘結(jié)在一起，完全控制6個(gè)自由度，是元件在裝配中完全被約束。銷釘連接是使用軸對(duì)齊和平移兩個(gè)約束來(lái)限制元件5個(gè)自由度，僅留一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，以便元件可以繞一根軸做旋轉(zhuǎn)運(yùn)動(dòng)。滑動(dòng)桿連接是使用軸對(duì)齊和旋轉(zhuǎn)兩個(gè)約束來(lái)限制元件5個(gè)自由度，僅留一個(gè)沿軸向的平移自由度。圓柱連接是使用軸對(duì)齊約束來(lái)限制元件4個(gè)自由度，使元件沿指定的軸線平移并能繞軸線旋轉(zhuǎn)。平面約束是使用平面約束來(lái)限制元件的3個(gè)自由度，保留兩個(gè)平移自由度和一個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，使主體可在一個(gè)平面內(nèi)相對(duì)運(yùn)動(dòng)并相對(duì)于垂直該平面的軸旋轉(zhuǎn)。球連接是使用點(diǎn)對(duì)齊約束來(lái)限制元件的3個(gè)自由度，保留3個(gè)旋轉(zhuǎn)自由度，是元件可在任意方向上旋轉(zhuǎn)。24零部件裝配關(guān)系網(wǎng)絡(luò)及產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析機(jī)械產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)中，變型過程的實(shí)質(zhì)是變型參數(shù)在整個(gè)產(chǎn)品模型中的傳遞，最終反映到某些零部件的變型上。機(jī)械產(chǎn)品建模的過程一般是自底向上的建模過程，而變型設(shè)計(jì)過程往往是自頂向下的進(jìn)行參數(shù)驅(qū)動(dòng)。因此，產(chǎn)品的建模結(jié)構(gòu)層次越多，零件越在建模結(jié)構(gòu)的底層，變型設(shè)計(jì)的工作量就越大。而且建模結(jié)構(gòu)層次過多，又往往會(huì)造成不同層次之間的變型零部件難以協(xié)調(diào)而產(chǎn)生沖突。因此,為了有利于變型設(shè)計(jì)過程中尺寸參數(shù)的合理傳遞，在產(chǎn)品建模過程時(shí)，應(yīng)該減少產(chǎn)品結(jié)構(gòu)的層次，減少參數(shù)傳遞鏈的長(zhǎng)度和復(fù)雜程度。零部件之間由于存在各種裝配關(guān)系和裝配尺寸約束關(guān)系，使得零部件之間的參數(shù)關(guān)聯(lián)關(guān)系構(gòu)成了一個(gè)復(fù)雜的結(jié)構(gòu)關(guān)系網(wǎng)。以JD型單缸柱塞計(jì)量泵閥體為例，剖面圖如圖27所示，若兩零件的參數(shù)具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，就用雙向箭頭將它們連接起來(lái)，那么零件之間實(shí)際存在的關(guān)聯(lián)關(guān)系如圖28所示，雙向箭頭所連接的兩個(gè)零件之間都具有尺寸關(guān)聯(lián)，這是一個(gè)復(fù)雜的關(guān)系網(wǎng)絡(luò)。法蘭接管法蘭接管法蘭壓板閥座套B閥座套C閥座套A錐閥閥座圖27JD型單缸柱塞計(jì)量泵閥體剖面圖法蘭接管法蘭壓板接管法蘭閥座閥座墊閥座套A閥座套B閥座套C錐閥圖28閥體零部件關(guān)聯(lián)關(guān)系上述零部件關(guān)聯(lián)關(guān)系只描述了零件之間的約束存在關(guān)系，并沒有定性定量的給出分析。零部件之間的尺寸參數(shù)之所以具有關(guān)聯(lián)關(guān)系，其主要原因在于零部件之間存在各種裝配關(guān)系和裝配尺寸約束關(guān)系，且這些約束關(guān)系及其所構(gòu)成的尺寸傳遞鏈在變型設(shè)計(jì)中所起的作用仍有待研究。因此，不僅需要在分析產(chǎn)品中存在的裝配關(guān)系類型和合理的產(chǎn)品模型結(jié)構(gòu)的基礎(chǔ)上，根據(jù)變型參數(shù)及其關(guān)聯(lián)關(guān)系建立一個(gè)既規(guī)范又有效的變型參數(shù)傳遞結(jié)構(gòu)，還需確定尺寸傳遞的優(yōu)先順序，以解決產(chǎn)品中變型零部件之間的協(xié)調(diào)問題，為產(chǎn)品變型設(shè)計(jì)的程序開發(fā)提供一個(gè)可靠、準(zhǔn)確的數(shù)據(jù)傳遞通道，從而最終實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品的快速變型設(shè)計(jì)。產(chǎn)品結(jié)構(gòu)分析包括產(chǎn)品的幾何形狀、約束、拓?fù)潢P(guān)系、運(yùn)動(dòng)關(guān)系、性能描述和工藝參數(shù)等。而又產(chǎn)品拓?fù)潢P(guān)系引出的產(chǎn)品模塊、零件、尺寸及其之間的約束關(guān)系和分類即產(chǎn)品零件尺寸整體關(guān)系模型圖如29所示。產(chǎn)品幾何形狀約束拓?fù)潢P(guān)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系性能描述工藝參數(shù)產(chǎn)品主參數(shù)及相關(guān)性能參數(shù)產(chǎn)品零件樹形結(jié)構(gòu)外觀描述產(chǎn)品工作原理及預(yù)期效果圓周往復(fù)幾何裝配功能模塊模塊分類基本模塊必選模塊可選模塊裝配關(guān)系位置關(guān)系連接關(guān)系運(yùn)動(dòng)關(guān)系配合關(guān)系對(duì)齊匹配插入相切固定點(diǎn)在線上線在面