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面向并行协同工程（CSE）的DFA设计理论、方法及技术应用研究

作　者: 邵健
导　师: 谢列卫；欧长劲
学　校: 浙江工业大学
专　业: 机电一体化
关键词: 并行工程 DFA 装配模型可装配性评价
分类号: TH166
类　型: 硕士论文
年　份: 2002年
下　载: 205次
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内容摘要

制造业的竞争日益激烈，降低产品成本、提高产品质量和缩短产品开发周期已成为企业生存和发展的关键。在这种形势下，并行工程作为一种有效的解决方案正在逐步发展起来。并行工程环境下，DFA是一项重要的使能技术。DFA这一术语，最早是由美国马萨诸塞大学(University of Massachusetts)的G Boothroyd和P.Dewhurst提出的，当时主要采用的是计算评分的方法来对产品的可装配性进行定量的评价。随着并行工程研究的逐步深入，DFA技术也在不断的发展之中，它通过在产品设计过程中利用各种技术手段，如分析、评价、规划、仿真等，充分考虑产品的装配环节及其相关的各种因素的影响，在满足产品性能与功能的条件下改进产品装配结构，使设计出来的产品是可以装配的，并尽可能降低装配成本和产品总成本。全文共分成六章。具体内容如下：第一章对DFA技术的起源及传统DFA技术的不足和并行工程下的DFA技术作了阐述。接着对国内外研究的现状作了一个回顾。在此基础上，提出了本论文的选题背景及论文的结构框架。第二章对并行工程的概念、产品开发的串行方式及并行方式、并行度的概念及量度方法作了深入地阐述。在此基础上，对产品并行开发的模式作了探讨。最后又对CONSENS中的软件实现平台及DFX工具作了简单介绍。第三章首先对并行工程下的产品装配模型作了阐述。接着在此基础上又对装配建模的一些基本策略和装配建模的两种设计过程——Bottom—Up和Top—Down进行了探讨。最后又对基于并行工程的产品装配模型的实现作了一些论述。第四章首先对产品的可装配性评价作了一下阐述，并在此基础上给出了一些可装配性评价的方法和相应的算法。最后对装配公差对产品可装配性的影响作了详细的阐述，并给出了产品的总装配成本计算的方法。第五章结合了2个具体实例对DFA技术的工程应用进行了研究。第一个实例是手电钻传动机构的装配参数化设计。第二个实例是造粒机十字磨头装配成本的浙江工业大学颅卜学位论义摘要计算。第六章是总结和展望，对全文工作进行了总结，并归纳了论文的创新点，对进一步的研究，提出了设想和展望。

全文目录

第一章绪论  12-17
  1．1 引言  12-13
  1．2 研究综述  13-15
    1．2．1 DFA的基本概念及产生的背景  13-14
    1．2．2 并行工程环境下的DFA技术  14-15
  1．3 国内外研究现状  15-16
  1．4 论文的选题背景和结构  16
  1．5 本章小结  16-17
第二章并行工程的基本理论、实现平台及使能工具  17-34
  2．1 并行工程的基本理论  17-22
    2．1．1 并行工程的概念  17-18
    2．1．2 产品开发的串行方式与并行方式  18-19
    2．1．3 并行性评价量度和方法  19-20
    2．1．4 并行开发的模式  20-22
  2．2 并行工程的实现平台  22-26
    2．2．1 CONSENS平台的简要介绍  22-23
    2．2．2 CONSENS平台的主要组成部分  23-26
      2．2．2．1 SIFRAME框架  23-25
      2．2．2．2 信息管理系统（IMS）  25-26
      2．2．2．3 产品信息文档（PIA）  26
  2．3 并行工程的使能工具  26-33
    2．3．1 面向制造的设计DFM  26-29
      2．3．1．1 概述  27
      2．3．1．2 基本体系结构  27-28
      2．3．1．3 特征建模和特征提取  28
      2．3．1．4 DFM可制造性分析  28-29
    2．3．2 面向装配的设计DFA  29-32
      2．3．2．1 面向装配设计的重要性  29-30
      2．3．2．2 DFA工具  30
      2．3．2．3 DFA机制  30-32
    2．3．3 面向成本的设计DTC  32-33
  2．4 本章小结  33-34
第三章并行协同工程下的DFA模型  34-49
  3．1 产品的装配模型  34-39
    3．1．1 装配模型的结构信息  34-36
    3．1．2 装配特征的定义与分类  36-37
    3．1．3 装配模型的关系表达  37-39
  3．2 装配建模的方法  39-43
    3．2．1 装配建模的基本策略  39-40
    3．2．2 装配建模的两种设计过程  40-43
      3．2．2．1 Bottom—up设计过程  40-41
      3．2．2．2 Top—down设计过程  41-42
      3．2．2．3 举例说明两种设计过程  42-43
  3．3 基于并行工程的产品装配模型的实现  43-47
    3．3．1 CE对装配建模系统的要求  43-44
    3．3．2 装配模型的实现  44-47
      3．3．2．1 功能结构的形成  44
      3．3．2．2 装配模型与CAD系统的集成  44-46
      3．3．2．3 数据结构的建立  46-47
      3．3．2．4 装配元件标识  47
  3．4 本章小结  47-49
第四章 DFA模型的评价技术研究  49-64
  4．1 产品的可装配性评价  49-52
    4．1．1 产品可装配性的影响因素  49
    4．1．2 产品可装配性评价的特性  49-50
    4．1．3 产品可装配性评价的指标  50-52
  4．2 可装配性评价的方法  52-59
    4．2．1 传统的可装配性评价方法  52-54
    4．2．2 基于二叉树模型对装配成本和时间进行评价  54-56
      4．2．2．1 基于设计和装配过程的二叉树模型  54-55
      4．2．2．2 模型评价的算法  55-56
    4．2．3 基于广义键对装配难度进行评价  56-59
      4．2．3．1 基于广义键的产品装配模型  56-58
      4．2．3．2 模型评价的算法  58-59
  4．3 装配公差对产品可装配性的影响  59-63
    4．3．1 装配尺寸链的基本概念和计算方法  60
    4．3．2 产品的质量损失成本  60-61
    4．3．3 产品的公差—成本模型  61-62
    4．3．4 产品的总装配成本  62-63
  4．4 本章小结  63-64
第五章 DFA的技术工程应用  64-72
  5．1 UG软件装配功能的简单介绍  64
  5．2 实例一：手电钻传动机构的装配参数化设计  64-68
    5．2．1 设计计算说明  65-66
    5．2．2 手电钻传动机构装配参数化设计的实现  66-68
  5．3 实例二：造粒机十字磨头装配成本的计算  68-71
    5．3．1 造粒机的工作原理  68-69
    5．3．2 装配成本的计算  69-71
  5．4 本章小结  71-72
第六章总结与展望  72-75
  6．1 全文总结和创新点  72-73
  6．2 进一步研究和展望  73-75
参考文献  75-79
附录  79-81
攻读硕士学位期间的科研工作和发表论文论著情况  81-82
致谢  82

面向并行协同工程（CSE）的DFA设计理论、方法及技术应用研究

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