随着现代制造技术、计算机技术以及自动化技术的发展,在机械产品制造过程中,计算机的参与比重越来也大,计算机辅助技术应用也越广泛。传统的机械装配过程中,主要依赖人工经验操作,劳动力成本较大,装配效率和精度较低。为了解决上述问题,本文提出一种基于Minkowski和对机械零件进行自动装配技术,主要针对于精密且需要精确装配的零件,例如花键等,将Minkowski和方法应用于此类机械零件装配中,实现对装配零件进行碰撞干涉检测,从而引导零件的精准装配。首先,对三维空间中凹多面体与凹多面体的Minkowski和的算法进行了研究,以花键自动装配为应用背景,对凹多面体进行有效信息提取,进一步剖分、转化成可计算的凸多面体,提出了快速准确的凸分解和补形算法。然后,介绍装配模型在Minkowski和多面体计算中的数据结构,以及详细的算法研究和算法分析。其次,对转化后的空间多面体之间的相对位置关系进行研究,以原点与Minkowski和多面体的位置关系为理论基础,分别对正常装配和碰撞状态的相对矢量距离进行了详细分析,精准的查找到装配过程中的零件之间最小距离值、方向和产生最小距离的零件模型空间所在面,并且在零件发生碰撞时计算出了最短的抽离距离和方向。经过大量实验,验证了此方法在指导零件装配中的精确性和实用性。最后,对机械零件装配进行虚拟仿真,根据机械零件设计手册在SolidWorks对零件模型构造,利用OpenGL开放图形库视觉展示,进而实现可视化设计和数据分析,进一步验证本文所提的Minkowski和算法在指导零件自动装配上的正确性、精确性与可用性。