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计算机科学的飞速发展、先进制造技术的广泛应用,正在促使传统的机械制造业发生根木性的变化。目前,CAD、CAPP,CAM已取得了重大的突破和辉煌的成就。但是,机械产品公差设计的发展却远远地滞后于它们。公差设计的现状无法与目前CAD/CAPP/CAM集成发展的要求相适应,已成为制约它们进一步发展的瓶颈。为实现公差的分析和综合,需要借助于装配尺寸链技术确定最佳功能尺寸标注模式,也需要借助于装配尺寸链技术获得设计函数。本文在设计质量保证背景下,进行了面向装配尺寸链自动生成方法研究,开发相应的尺寸链自动提取模块,并与CAD系统集成实现对装配尺寸链的有效提取。本文主要研究内容包括基于特征自由度变动的三维公差信息表示、面向装配尺寸链信息表达技术、面向装配尺寸链的变动几何约束网络生成方法及步骤、尺寸链自动生成原理、方法实现的研究。 根据TTRS理论及其特征的分类,研究基于特征自由度的公差模型,给出基于特征的尺寸工程语义的表达以及基于特征自由度变动的三维公差信息的表示。此模型能够很好地表示零件设计公差约束下各种装配特征的空间变动情况,不仅适合平面尺寸链同时适合三维公差语义的表达。 基于变动几何约束理论提出面向装配尺寸链的变动几何约束网络和约束回路的生成规则及生成步骤,为尺寸链自动生成奠定基础。该方法能够检查出尺寸标注的正确性,解决尺寸欠约束和尺寸过约束问题,同时能很好地解决三维装配尺寸链问题。通过对已有方法比较可以看出该方法具有很好的实用价值。 研究MDT的约束机制、MDT装配造型方案和机械装配特征信息要求基础上,结合实际要求,建立公差表示模型,较好地表达装配体底层信息即特征层信息,同时建立零件配合关系邻接表及装配特征关联矩阵表达配合关系,有效地减少尺寸链生成的复杂度。 采用层次装配模型来生成装配数据库,并对数据库进行改进,增加零部件之间的联系,给出该数据库结构的定义,构建一种新的面向装配尺寸链的数据库。 根据变动几何约束理论研究尺寸链自动生成的方法,其原理为在装配图上手工指定封闭环后,系统能在装配图中提取出该封闭环所在实体的装配约束关系,从而生成面向尺寸链的变动几何约束网络,获得相关尺寸信息,以此为依据自动生成尺寸链。 开发一个集成于MDT中的计算机辅助尺寸链自动生成的原型系统。该系统以MDT为开发平台,以VisualC++、ObjectARX和MCADAPI为开发工具,以此验+证系统的有效性。