(4)
式中 Di,ik——零件i本身的第k属性的模糊评价值,Di,ik=μ(x) m——评价零件本身的属性数 ωik——第k个属性权重系数 Di,i——第i个零件本身的装配难度。 (4)对零件i的第i广义键相关因素的模糊评价。 ①设第i个广义键第j装配特征(边)的装配连接强度(模糊装配难度)为Dj (5)
式中 N4——装配特征的属性数 fjk——第j个装配特征的第k个属性的权重因子 Djk——第j个装配特征的第k个属性的模糊装配难度,由升半梯形模糊集获得Djk=μ(x) Dj——模糊图中该零件i的第i个广义键的第j个装配特征的模糊装配难度。 ②设第i个广义键的装配难度为Dgl,i (6)
式中 N3——广义键的装配特征数 ωj——第j个装配特征的权重系数(根据装配特征类型的装配难度因子加权求得) Dj——第j个特征的装配难度 Dgl,i——模糊图中与该结点方向相同的边的模糊装配难度的综合 ③设零件i的所有广义键的装配难度为Dpl,i (7)
式中 N2——零件的广义键数 j——零件的广义键序号 (5)设零件i的总装配难度为Dp,i (8)
式中 Di,i——第i个零件本身的装配难度 μpi——零件i本身的权重系数 Dpl,i——零件i的所有广义键的装配难度 μvli——零件i的广义键的装配难度的权重系数 (6)设产品的装配难度为Dp (9)
式中 N——产品的零件数 Dp值越大表示产品越难于装配,值越小表示越易装配。 3 CAD与DFA的信息集成 从CAD系统中提取零件的几何特征和装配特征,基于装配关系和装配资源和知识,对其可装配性进行评价。产品装配特征识别算法如下: (1)获得当前装配体的指针*p_assem(指针变量)。 (2)获得装配体的所有成员及其id和类型。 (3)若成员类型为Part,则转到5)。 (4)若成员的类型为Assembly,则递归调用获得该装配体的所有成员及其id和类型。 (5)获得所有成员的指针*p_member(指针变量)。 (a)获得成员的名称,体积,质量,最大尺寸。 (b)获得成员的装配特征数;获得每个装配特征的尺寸及其公差,装配关系的类型。 (c)获得装配特征的第一个基准,第二个基准,第一基准的方位,第二基准的方位。偏置距离。 (6)把识别的装配体的装配层次关系和所有成员装配信息,以一定的格式存储于中性文件中,为可装配性评价提供丰富的信息。如图5所示,CAD/DFA的信息集成。  
图5 CAD与DFA的集成 4 应用实例 以某机床厂的y向普通型进给箱产品为例进行研究,如图6所示方案Ⅰ的多重装配连接图,零件数13,广义键数16,两个轴系,左边为轴系Ⅰ,右边是轴系Ⅱ。如图7所示是y向进给箱的方案Ⅱ的多重装配连接图,共20个零件,25个广义键,三个轴系:Ⅰ轴系,Ⅱ轴系,Ⅲ轴系。装配连接图中结点表示零件,边表示装配关系,用装配关系码表示各种装配关系,装配关系码包含装配关系类型等信息。   
图6 y向进给箱方案Ⅰ装配连接图    
图7 y向进给箱方案Ⅱ装配连接图 方案Ⅰ、Ⅱ的可装配性评价结果比较如表所示,方案Ⅰ共13个零件,16个广义键,总评价分为:3.302907。方案Ⅱ共20个零件,25个广义键,总评价分为:5.065088。评价分越大则装配难度越大。根据评价结果可知:方案Ⅰ评价分低于方案Ⅱ,表明方案Ⅰ的可装配性比方案Ⅱ的可装配性要好,更易于装配。基于产品可装配性观点可知:方案Ⅰ比方案Ⅱ更优,应选择方案Ⅰ。评价结果表明:零件数越多、广义键数越多、则装配难度越大;评价结果与实际情况基本一致,表明该评价方法是合理和可行的。 表 方案Ⅰ,Ⅱ的可装配性评价结果比较 | 类型 | 方案 | 零件数 | 广义键数 | 装配难度值 | y向 普通型 | 方案1 方案2 | 13 20 | 16 25 | 3.302907 5.065088 |
5 结论 提出用多重装配连接图表示产品中零件之间的多重装配关系,用模糊连接图中的结点和连接边的模糊度来模糊评价产品可装配性。基于广义键所建立的产品装配模型,经装配特征识别后,自动产生产品装配数据的中性文件。基于产品装配信息和装配知识对产品可装配性进行模糊定量评价,把模糊图论应用于产品可装配性评价中,从而指导产品装配设计,实现了CAD/DFA的信息集成。本文的工作已成功地应用于某机床厂的进给箱产品的并行设计中,取得了良好的效果。 |
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