Boothroyd方法可以用于手工装配,也可以用于自动化装配。Boothroyd认为,对产品可装配性影响最大的因素之一是参加装配的零件和部件的数量。Boothroyd给出了最小零件数判别准则,即单独存在的零件必须满足以下三条基本准则之一。在可装配性分类代码基础上,组成了Boothroyd的可装配性评价模型。在Boothroyd方法中,采用了装配设计效率的概念,装配设计效率定义为理想装配时间除以估算的装配时间,而理想装配时间则与最小零件数有关。......
2023-11-22
产品的可装配性评价一般兼顾两个方面的要求:技术要求和经济要求。在技术层面,装配必须合理、可行,即装配体的形成必须是可行的,这是前提。可装配性的技术要求包括四个层次:①零件易于识别、便于抓取、易于操作;②装配位置可达、定位可靠;③装配顺序和装配路径合理;④便于检测。可装配性在技术层面也可分为两个方面:①结构设计;②人机功效。在经济层面,在保证装配质量的前提下,尽可能降低装配成本,从而降低总的生产成本,这是产品在市场上占据主动的必要条件。可装配性的经济特性主要考虑装配操作效率、装配资源的消耗和装配公差的分布等。
可装配性评价按照性质可分为量化评价与公理化定性评价。
原理上,可装配性的量化评价方法有两种:成本分析法和加权平均法,二者各具优缺点。可装配性两个方面的特性并非互不相干,用装配操作所需消耗的成本来衡量装配实现的技术难度已被视为一种行之有效的方法。因此,可以通过成本分析量化产品的可装配性。另一种方法是先对各级评价指标赋予相应的权重,按一定标准打分,然后自低向高逐层加权汇总,即可得到可装配性的总评分值。根据量化评价方法,可装配性评价可以分为查表评价、模糊评价、基于信息熵与基于结构复杂度的评价方法。(www.chuimin.cn)
早期的DFA中对产品的可装配性评价为公理化定性评价,在早期的Boothroyd的DFA方法中,产品的可装配性是通过三条原则进行优化的。Boothroyd根据大量的实验与经验,总结出影响产品可装配性的因素,并针对每种因素的测量值给出对应的装配时间估计,以理论最短时间与实际装配时间的比值作为产品的可装配性评价指数,即DFA指数。Lucas DFA方法从产品装配设计的功能零件比例、零件操作性与零件匹配性三个方面评价产品装配难度,基于评分表得到产品装配难度的量化值。Hitachi的AEM(可装配性评价方法)将装配中可能涉及的动作进行编码,并以“向下装入”动作为基础动作定义了每个动作的惩罚值,最后统计产品装配过程中所有动作的惩罚值计算产品可装配性的量化值,即AEM分数。
对可装配性的影响因素的研究中,除了利用专家经验和对照数据库的方式进行定性评价的方法外,许多国内外学者采用建模的方法描述可装配性影响因素对产品可装配性的作用,将其分为基于模型的抽象评价和基于仿真的实践评价。基于模型的抽象评价是指将可装配性影响因素进行抽象化处理,分析其中的数学原理和物理规律,采用数学模型或者物理模型来描述可装配性影响因素对可装配性的影响。基于数学模型的评价方法简便有效,但难以反映可装配性影响因素所包含的物理规律,因此许多学者基于装配过程中的装配特征之间的物理作用以及人体动力学因素建立了基于物理模型的可装配性因素量化模型。基于物理模型的量化评价方法更加全面地考虑了影响因素中的物理规律,很好地解决了对非人为因素的可装配因素量化问题。但由于人的主观能动性难以用数学模型或者物理模型进行描述,基于模型的抽象评价对含有人的因素的可装配性影响因素进行量化表示难以满足真实性要求。因此,许多学者采用仿真方法量化评价含有人的因素的可装配性影响因素。早期的研究多采用DELMIA、Jack等产品生命周期管理(product lifecycle management,PLM)软件在虚拟环境中对产品可装配性进行分析和研究,但传统的PLM软件一般通过虚拟假人与动画关键帧设置对装配过程中的人的因素进行仿真分析,存在依赖工程师的专业知识、操作烦琐与功能较为单一的问题,随着虚拟现实技术的普及,越来越多的学者采用更具直观性、交互性与启发性的沉浸式虚拟现实系统对产品的可装配性进行研究。
有关虚拟现实辅助结构可装配性设计的文章
Boothroyd方法可以用于手工装配,也可以用于自动化装配。Boothroyd认为,对产品可装配性影响最大的因素之一是参加装配的零件和部件的数量。Boothroyd给出了最小零件数判别准则,即单独存在的零件必须满足以下三条基本准则之一。在可装配性分类代码基础上,组成了Boothroyd的可装配性评价模型。在Boothroyd方法中,采用了装配设计效率的概念,装配设计效率定义为理想装配时间除以估算的装配时间,而理想装配时间则与最小零件数有关。......
2023-11-22
本书围绕机械结构,以产品装配中的可装配性设计为重点,基于手工装配,介绍产品装配、可装配性以及评价,围绕可装配研究中的结构属性、人机工程开展介绍。第2章围绕产品可装配性设计因素,介绍了零件装配的一些基本概念,并通过产品可装配性对装配工艺的影响,从零件数量、结构设计因素、公差因素、防错设计和人机工程因素等方面详细讨论了产品可装配性设计的方向。......
2023-11-22
机械制造和车辆制造行业比精密仪表行业更多地使用螺纹连接。除螺纹连接以外,最常用的连接方法包括套装、插入、推入和挂接等。铆接的强度比较稳定,同别的连接方法相比其可靠性是比较高的。铆接质量容易检查,故障容易排除。对于不可拆卸的机械连接结构,凡可采用铆接连接的部位应尽量采用铆接连接。以上连接方法都有相应的特点,可以根据实际工程要求选用合适的方法。选择连接方式的原则包括以下几点。连接方向与受力方向。......
2023-11-22
轴向包围盒和包围球的表达不受该假设的影响。另外,如果物体距离较远,AABB和BS表达法提供的包围体相交性测试资源消耗较少,是层次表达的更好选择。在自顶向下的方法中,物体的初始图元是最上层包围体,根据某些分割规则,以递归的方式分解为子包围体,直至每个子包围体只有一个图元或一组图元为止。包围体分割为两个或更多子包围体,或者合并为两个或更多子包围体,进而构造层次结构树的方法有多种。......
2023-11-22
如果旋转矩阵的R31元素为1或-1,那么上述方法就不能起作用,这分别对应于θ=-π/2或θ=π/2,则cos(θ)=0。θ=π/2的情况:给定θ=π/2时,那么任何满足这些方程的ψ和φ都是有效的解。这种现象被称为gimbal锁。正如在本节中所展示的,在cos(θ)≠0的非退化情况下,有两种解决方案。对于cos(θ)=0的退化情况,则存在着无穷多的解。......
2023-11-22
手工装配就是由装配工人利用装配工艺设备并借助必要的工具来完成装配工作。手工装配中装配工人的操作主要是零部件的搬运、抓取、定位、插入、紧固和检查。由于人生理条件的限制,对零部件的设计应当使手工装配中的操作可行、安全、方便。手工装配的特点使面向手工装配的产品可装配性设计与面向自动装配的产品设计具有很大的差别。......
2023-11-22
在众多的因素中,产品装配的难易程度是最主要的因素。产品的可装配性由产品的结构决定,主要与总体结构、零件设计、连接方式、性能要求等有关。产品的可装配性与产品采用的装配工艺方法有关,即采用手工装配、高速自动装配还是机器人柔性装配,或者三者的混合。影响产品可装配性的设计因素主要包括以下几方面。对于精度要求高的产品,装配中的调整以及装配后的检验都比较困难、费时。......
2023-11-22
即我们称式中的aij为矩阵A的元素,a的第一个注脚字母i(i=1,2,…当矩阵A的元素仅有一行或一列时,则称它为行矩阵或列矩阵。如果在对角矩阵中所有的主对角线元素都相等且均为1,如,则称为单位矩阵。矩阵的乘法是可结合的。上述方程组就是测量平差中的误差方程组,故知式即为误差方程组的矩阵表达式。式中称为改正数阵,称为误差方程组的系数阵,称为未知数阵,称为误差方程组的常数项阵。......
2023-11-22
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