学位论文 > 优秀研究生学位论文题录展示

锻压机床快速优化设计方法研究

作　者: 陈开
导　师: 竺长安
学　校: 中国科学技术大学
专　业: 精密仪器及机械
关键词: 快速设计锻压机床多品种小批量 DSM矩阵快速建模快速报价
分类号: TG315
类　型: 博士论文
年　份: 2009年
下　载: 366次
引　用: 4次
阅　读: 论文下载

内容摘要

随着全球化的不断深入,市场竞争随之加剧,现代企业所处的市场环境发生了巨大的变化,企业竞争越来越强调基于客户和基于时间的竞争:一方面要求企业、制造商从产品制造方面充分满足顾客要求,另一方面要求产品交货期尽可能缩短,并能快速响应顾客多样化需求,多品种小批量生产方式由此逐渐成为企业的主要生产模式。论文首先介绍了国内外锻压机床产业现状,锻压机床的研究趋势以及当前锻压机床设计中的主要问题:设计周期长,耗费材料多。为此,文中对锻压机床的快速优化设计方法进行研究,力求实现设计的快速性。随后,文中针对锻压机床等大型装备的特点,在综合现有设计模式的基础上,提出了以客户为中心的快速设计模式,该模式以客户需求为中心,建立起需求与具体设计之间的联系。然后提出多品种小批量产品快速设计模式,该模式包含产品整个设计周期,并建立产品和规则的数据库,以利于设计中信息的快速使用。在此基础上,建立了多品种小批量产品快速设计框架,以产品数据管理作为整个系统底层数据库,整合了快速建模模块、快速设计模块,并提供了面向用户的图形接口。紧接着文章围绕快速建模展开论述,建立客户需求和产品性能指标的联系,进而从产品性能指标计算归纳出产品的所有参数尺寸。在客户需求和性能之间利用变异的DSM方法建立矩阵,利用序列二叉树算法对矩阵进行操作,将大矩阵划分为相关性不强的子矩阵,进行独立设计。接着从性能指标出发,建立产品的参数化设计模块,由性能指标生成产品尺寸,进而驱动产品的模板库快速生成产品的三维、二维图形。产品的信息流对于产品设计作用巨大。快速设计软件的过程就是产品的实际设计过程,由此建立锻压机械设计的UML模型,包括用例图、类图、活动图和序列图,用于表示设计的步骤和产品中各部件之间的关系。并在UML内部使用XML树状结构来表示产品结构树,用XML节点表示产品以及各零部件之间的联系,产品信息从XML文档,并结合数据库快速获得。并在XML架构上,实现了批量图纸的快速自动排图。随后介绍了锻压机床的快速设计系统,该系统从客户需求出发,经过变异DSM模块,将产品设计划分为一系列子问题进行处理。然后进行快速参数化设计模块,根据计算准则,计算出产品的具体参数,在产品参数的基础上,建立二维和三维快速设计系统,提供辅助设计概念根据,并建立产品数据库,生成产品树,提供快速报表与快速报价。在快速设计系统的基础上,文中还研究了快速报价系统,根据快速设计系统的模块划分以及锻压机床自身的特点,将快速报价系统划分为三维设计快速报价,二维设计快速报价和辅助成本快速报价。三维报价包括产品的材料成本和加工成本;二维报价处理产品中如标准件、外购件和借用件的成本,而辅助成本报价处理非加工制造的成本,如环境、劳动力。基本的价格信息则存储在PDM数据库相应的价格表中。本文得到国家高技术研究发展计划(863计划)资助(No 2007AA04Z1A2),是其研究内容的一部分。

全文目录

摘要  5-7
ABSTRACT  7-9
目录  9-13
插图  13-16
表格  16-17
第1章绪论  17-33
  1.1 引言  17
  1.2 锻压机械现状  17-26
    1.2.1 锻压机床业现状  17-23
    1.2.2 锻压机床研究现状  23-25
    1.2.3 锻压机床设计主要问题  25-26
  1.3 课题背景与研究内容  26-30
    1.3.1 快速设计  26-28
    1.3.2 论文研究内容  28-29
    1.3.3 论文研究意义  29-30
  1.4 论文组织与结构  30-33
第2章多品种小批量产品快速设计原理与框架  33-43
  2.1 引言  33
  2.2 快速设计模型  33-35
  2.3 多品种小批量产品快速设计技术原理研究  35-41
    2.3.1 多品种小批量产品快速设计概念  35-38
    2.3.2 多品种小批量产品快速设计框架  38-39
    2.3.3 已有技术平台  39-41
  2.4 本章小结  41-43
第3章锻压机床快速建模方法研究  43-63
  3.1 引言  43
  3.2 DSM 应用  43-48
    3.2.1 DSM 简介  43-45
    3.2.2 DSM 应用现状  45-48
  3.3 锻压机床快速建模方法  48-59
    3.3.1 锻压机床快速建模概述  48
    3.3.2 锻压机床 DSM 建模  48-57
    3.3.3 锻压机床参数化建模  57-59
  3.4 快速设计中应用实例  59-61
  3.5 本章小结  61-63
第4章锻压机床快速设计信息流研究  63-83
  4.1 引言  63
  4.2 相关基本概念  63-67
    4.2.1 UML 基本概念  63-64
    4.2.2 XML 基本概念  64-66
    4.2.3 BOM 现状  66-67
  4.3 锻压机床产品设计 UML 模型  67-71
    4.3.1 用例图  67-68
    4.3.2 类图  68-69
    4.3.3 活动图  69
    4.3.4 序列图  69-71
  4.4 锻压机床 XML 快速信息流研究  71-78
    4.4.1 框架结构  71
    4.4.2 设计端 XML 化  71-75
    4.4.3 客户端 XML 解析  75-76
    4.4.4 应用实例  76-78
  4.5 基于 XML 产品树的自动排图  78-82
    4.5.1 问题提出  78-79
    4.5.2 解决方案  79-81
    4.5.3 应用实例  81-82
  4.6 本章小结  82-83
第5章锻压机床快速设计系统实现  83-101
  5.1 引言  83
  5.2 开发平台与开发技术  83-88
    5.2.1 商业软件  83-84
    5.2.2 开发平台  84-85
    5.2.3 开发技术  85-88
  5.3 快速设计系统实现技术  88-93
    5.3.1 系统框架  88-89
    5.3.2 PDM 数据库  89-91
    5.3.3 产品入库与出库  91-92
    5.3.4 快速设计流程  92-93
  5.4 系统实现  93-99
    5.4.1 二维快速设计系统  93-98
    5.4.2 三维快速设计系统  98-99
  5.5 本章小结  99-101
第6章锻压机床快速报价系统研究  101-115
  6.1 引言  101
  6.2 多品种小批量快速报价系统  101-110
    6.2.1 快速报价原理与应用现状  101-103
    6.2.2 快速报价系统框架  103-104
    6.2.3 三维快速报价系统  104-107
    6.2.4 二维快速报价系统  107-109
    6.2.5 辅助成本报价系统  109-110
  6.3 锻压机床快速报价实现  110-113
    6.3.1 锻压机床快速报价流程  110-112
    6.3.2 锻压机床快速系统实现  112-113
  6.4 本章小结  113-115
第7章总结和展望  115-118
  7.1 总结  115-116
  7.2 论文创新点  116-117
  7.3 展望  117-118
参考文献  118-127
在读期间发表的学术论文  127-128
在读期间参与的主要科研项目  128-129
致谢  129

锻压机床快速优化设计方法研究

内容摘要

全文目录

相似论文