目錄
第1章 緒論 1
1.1 概述 1
1.2 產(chǎn)品裝配及其裝配技術簡介 2
1.2.1 產(chǎn)品裝配的基本概念 2
1.2.2 產(chǎn)品裝配的發(fā)展歷史 6
1.2.3 產(chǎn)品裝配技術的內(nèi)涵 8
1.2.4 產(chǎn)品裝配技術的類型 10
1.3 產(chǎn)品裝配技術的現(xiàn)狀及發(fā)展趨勢 10
1.3.1 產(chǎn)品裝配技術的現(xiàn)狀及需求分析 10
1.3.2 產(chǎn)品裝配技術的發(fā)展趨勢 11
思考題 12
第2章 數(shù)字孿生技術 13
2.1 概述 13
2.2 數(shù)字孿生的起源與發(fā)展 13
2.3 數(shù)字孿生的定義與相關概念 14
2.4 數(shù)字孿生參考模型與技術內(nèi)涵 16
2.4.1 數(shù)字孿生的概念模型與系統(tǒng)架構 16
2.4.2 數(shù)字孿生的技術內(nèi)涵 17
2.5 數(shù)字孿生的成熟度模型 20
2.6 數(shù)字孿生的關鍵技術 24
2.6.1 數(shù)字化建模技術 24
2.6.2 數(shù)字化仿真技術 25
2.6.3 數(shù)字線程技術 26
思考題 27
第3章 數(shù)字孿生驅動的產(chǎn)品高精度裝配技術體系 28
3.1 概述 28
3.2 數(shù)字孿生驅動的產(chǎn)品高精度裝配總體框架 28
3.2.1 面向高精度裝配的數(shù)字孿生參考模型 28
3.2.2 數(shù)字孿生驅動的產(chǎn)品高精度裝配實施體系 30
3.3 數(shù)字孿生驅動的產(chǎn)品高精度裝配關鍵技術 32
3.3.1 產(chǎn)品三維裝配工藝模型構建技術 32
3.3.2 產(chǎn)品幾何尺寸公差模型構建技術 32
3.3.3 產(chǎn)品裝配誤差傳遞與精度分析技術 33
3.3.4 產(chǎn)品修配仿真與方案生成推薦技術 35
思考題 35
第4章 產(chǎn)品三維裝配工藝模型構建 36
4.1 概述 36
4.2 基于MBD的產(chǎn)品三維裝配工藝規(guī)劃技術 36
4.2.1 MBD技術基礎 37
4.2.2 基于MBD的產(chǎn)品裝配工藝模型定義 40
4.2.3 基于MBD的產(chǎn)品裝配工藝模型結構 42
4.3 基于產(chǎn)品層次結構的三維裝配工藝建模機制 42
4.3.1 裝配工藝建模流程概述 42
4.3.2 裝配工藝模型信息詳述 43
4.3.3 拆卸工藝模型的創(chuàng)建 50
4.3.4 裝配工藝模型的信息完善 54
4.4 產(chǎn)品三維裝配工藝模型實例 55
思考題 61
第5章 產(chǎn)品裝配精度信息模型構建 62
5.1 概述 62
5.2 產(chǎn)品裝配精度信息模型組成與構建 62
5.2.1 產(chǎn)品裝配精度信息模型組成 62
5.2.2 產(chǎn)品裝配序列表達方法 63
5.2.3 產(chǎn)品裝配精度信息單元構建 64
5.3 面向數(shù)字孿生的零件非理想表面模型構建 67
5.3.1 零件表面模型的相關概念與定義 67
5.3.2 面向數(shù)字孿生的零件非理想表面模型表達機制 69
5.3.3 膚面形狀模型定義與建模方法 71
5.3.4 基于膚面形狀模型的零件非理想表面模型生成 74
思考題 79
第6章 產(chǎn)品裝配誤差傳遞模型構建 80
6.1 概述 80
6.2 產(chǎn)品裝配尺寸鏈自動生成與計算 80
6.2.1 產(chǎn)品裝配尺寸鏈自動生成方法 80
6.2.2 產(chǎn)品裝配尺寸鏈計算與求解方法 87
6.3 產(chǎn)品裝配特征誤差傳遞關系圖建立 91
6.3.1 幾何要素與裝配特征 91
6.3.2 產(chǎn)品裝配特征誤差傳遞關系及其模型 91
6.3.3 零件之間誤差傳遞關系圖的建立方法 93
6.3.4 基于裝配接觸有向圖的零件裝配定位約束關系表達 97
思考題 99
第7章 考慮多維度誤差源的產(chǎn)品裝配精度分析與計算 100
7.1 概述 100
7.2 基于非理想表面模型的裝配接觸仿真 100
7.2.1 元素配準調(diào)整法 101
7.2.2 曲面約束匹配法 104
7.3 基于非理想表面模型的零件配合誤差變動解析 107
7.3.1 問題描述 107
7.3.2 非理想表面模型串并聯(lián)裝配結合面 109
7.3.3 非理想表面模型裝配實際誤差傳遞屬性 110
7.3.4 基于非理想表面模型的零件配合誤差計算 114
7.4 考慮多維度誤差源的產(chǎn)品裝配誤差分析 118
7.4.1 多維度誤差源及其誤差表達 118
7.4.2 產(chǎn)品裝配誤差傳遞更新迭代機制 124
7.5 基于改進雅可比-旋量模型的產(chǎn)品數(shù)字孿生裝配精度分析 128
7.5.1 雅可比-旋量模型及其改進 128
7.5.2 產(chǎn)品數(shù)字孿生裝配精度分析流程 132
思考題 134
第8章 產(chǎn)品裝配過程修配方案生成與推薦 135
8.1 概述 135
8.2 產(chǎn)品裝配過程修配方案生成與推薦總體流程 135
8.3 產(chǎn)品裝配過程修配仿真優(yōu)化及修配方案生成方法 136
8.3.1 面向裝配精度保證的修配仿真優(yōu)化 137
8.3.2 基于TOPSIS法的修配方案評價擇優(yōu) 139
8.4 產(chǎn)品裝配過程修配方案生成與推薦實例 140
8.4.1 修配方案生成軟件工具開發(fā) 141
8.4.2 裝配誤差預測與修配方案生成 142
思考題 145
第9章 數(shù)字孿生驅動的高精度裝配原型系統(tǒng)開發(fā)與應用 146
9.1 概述 146
9.2 數(shù)字孿生驅動的高精度裝配原型系統(tǒng)構建與開發(fā)基礎 146
9.2.1 原型系統(tǒng)硬件構建基礎 146
9.2.2 原型系統(tǒng)軟件開發(fā)基礎 151
9.3 數(shù)字孿生驅動的高精度裝配原型系統(tǒng)設計與分析 153
9.3.1 原型系統(tǒng)需求分析 153
9.3.2 原型系統(tǒng)體系結構 154
9.3.3 原型系統(tǒng)工作流程 156
9.4 數(shù)字孿生驅動的高精度裝配原型系統(tǒng)開發(fā)與應用案例 157
9.4.1 原型系統(tǒng)開發(fā)與運行示例 157
9.4.2 原型系統(tǒng)應用案例——航天器產(chǎn)品結構部裝 158
思考題 169
參考文獻 170