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三维CAD设计技术在企业中的应用已经有了一定的规模,但是基于三维CAD的数字化装配工艺设计技术的理论研究和实际应用还不成熟。传统的基于二维CAD的计算机辅助装配工艺设计还不能满足三维CAD与CAPP信息集成的要求,不能实现装配工艺设计的三维化和现场指导的可视化,不利于企业信息化的发展。本文针对传统装配工艺规划存在的问题展开数字化装配工艺设计方法及其关键技术的研究,为开发相应的软件系统奠定基础。主要完成的工作包括: 分析了发动机数字化装配工艺设计系统的需求,设计了系统的功能结构,制定了详细的系统工作流程,分析了软件系统的信息流,明确了系统实现的关键技术。 分析了系统对装配模型的具体要求,研究其对应的装配信息建模理论,提出了Pro/E中相应装配信息的提取算法,通过对装配信息进行补充和组织,建立了适用于该系统的装配信息模型,完整地表达了产品的零部件属性信息、装配层次和装配关系信息,满足了该系统对装配模型信息量的需求。 分析了装配序列规划问题的数学模型,通过研究装配优先约束和评价准则的表达方法,提出了针对装配序列规划的改进免疫算法,设计了具有针对性的抗体生成、免疫选择等的具体实现方法,并通过实例分析比较了该算法与遗传算法的性能,验证了改进免疫算法具有更高的求解质量和更快的收敛速度。 采用了模型坐标转换的方法,实现了装配路径规划;研究了装配工艺后处理技术与工艺信息的可视化浏览技术,实现了工艺信息的编辑和装配工艺的现场示教。 在上述研究的基础上,以Pro/E为平台,利用其二次开发工具Pro/Toolkit,开发出发动机数字化装配工艺设计系统,实现了与Pro/E的集成。通过对某分油机模型的实例应用验证,证明了该系统所使用技术的可行性和优越性。