面向产品族的快速设计技术研究.pdfVIP

III 万方数据 摘要 随着社会的发展，市场竞争越来越激烈，用户需求也趋于个性化、多样化。在这样 的生产环境中，企业必须快速适应市场需求，缩短产品设计周期，降低成本，才能在竞 争中快速发展。同时，企业也积聚了大量的设计知识和经验，若能够予以充分利用，就 能在重用的基础上实现创新设计解决新问题。在研究了国内外专家学者对产品族设计技 术的技术基础上，本文融合了多项产品设计技术，对面向产品族的快速设计方法进行了 研究。面向产品族的快速设计是以模块化数据库为基础，以实例推理技术为手段，结合 变型设计思想的一种符合产品快速设计要求的方法。本文主要完成了以下几个方面的工 作： 一、讨论了产品族的相关概念、研究现状和研究方法，对比分析了产品族设计技术 的不足之处，并对此作了归纳总结。 二、详细概述了产品族设计的关键技术、设计平台和功能体系，采用基于实例推理 的产品族快速设计方法进行产品族设计，该方法包括四个步骤，有效地提高产品族设计 中的知识重用和共享。在设计过程中有效融合了公理化、模块化和参数化设计技术，构 建了面向产品族的快速设计系统。 三、研究了面向产品族的快速技术，包括产品族模型的模块数据库的构建、产品聚 类和检索方法等。采用二维空间映射方法将实例库中的产品进行有效分类管理，为产品 的多样性和创造性设计提供条件。通过最邻近检索算法对实例进行检索，实现产品族模 型的重用，提高产品族的设计效率。 四、研究了重用产品的修改方法，采用参数化变型和局部结构修改相结合的方法来 修改模型。通过最小二乘法拟合关系式构建变型模型，得到潜在的参数与尺寸的关系， 构建的产品族变型模型能够实现尺寸的快速修改，省去大量人工修改的过程。对于局部 结构的修改则通过增加、删除和替换特征来实现。 五、论证了基于实例推理技术在产品族设计的可行性，讨论了Pro/E 的二次开发环 境，利用C++与Pro/TOOLKIT 提供的二次开发接口函数开发了机床产品族快速设计系 统，并进行了实例的测试证明其有效性，具有一定的实际意义。以数控龙门铣床的快速 设计为例详细说明了快速设计系统的使用过程，介绍了系统的各个功能模块。 最后得出了文章的主要结论，提出了今后的研究方向和发展前景。 关键词：快速设计，产品族，实例推理，知识重用，变型设计 IV 万方数据 Abstract Nowadays, with the development of the society, the market competition is becoming increasingly fierce. Otherwise, the user requirements tend to be personalized and diversified. Only the enterprises quickly adapt to the market demand, shorten the product design cycle and reduce the cost, can they gain a foothold in the fierce competition. At the same time, the enterprises have accumulated a lot of design knowledge and experience, if which are reused to solve new problems, the work of designer will be simplify and the efficiency will be improved. Based on the studies