機(jī)械設(shè)計(jì)外文翻譯譯文--自動(dòng)識(shí)別機(jī)械裝配中的幾何約束-全文預(yù)覽
【正文】 束的推導(dǎo)。在進(jìn)行搜索任何其他圖搜索前可以將測(cè)量表面 PC17S 從圖中移除。公差分析，只有一些受限制的制造部件在積極間隙中裝配中失效。將其列入到圖搜索基本算法是使用 PCFS 約束組之一作為搜索圖的根節(jié)點(diǎn)。 十一 、測(cè)量 到目前為止的裝配約束圖和搜索算法都僅僅是在配合條件明確描述下。在圖 12d 的例子中沒有一個(gè)能夠連接到搜索圖。例如，如果節(jié)點(diǎn)PCFS1, 2A附在栓 PCFS節(jié)點(diǎn)弧端口 1，那么弧端口 1的空間特征向量設(shè)置與之相連的空間特征向量相反，如圖 12c 所示。裝配約束圖 12b 是裝配圖 12a 的結(jié)果。 這個(gè)問題被創(chuàng)建一個(gè)有兩個(gè)與之相關(guān)弧端口圓柱 PCFS 節(jié)點(diǎn)（或球節(jié)點(diǎn)）解決。 圖 11 十 、 PCFS 單表面 有些 PCFS 只有一個(gè)單表 面與之相關(guān)，一個(gè)經(jīng)常出現(xiàn)在機(jī)械組件的情況是一個(gè)栓插入其它受限約束組中兩個(gè)或兩個(gè)以上的空中。因此，如果存在一個(gè)就沒有任何約束問題在裝配約束中。那樣的 PCFS 導(dǎo)致識(shí)別組件間無效約束。 第二裝配約束存在節(jié)點(diǎn) PCFS3, 4A和節(jié)點(diǎn) PCFS3, 6B 中。從根節(jié)點(diǎn)開始，我們首先找到節(jié)點(diǎn) PCFS1,2, 3D然后發(fā)現(xiàn)所有弧端口不是附著葉節(jié)點(diǎn)就是被弧指向。在這點(diǎn)上節(jié)點(diǎn) PCFS1, 2, 3D 附著到節(jié)點(diǎn) PCFS4, 5B 得以實(shí)現(xiàn)， 造成 PCFS4, 5B 為葉節(jié)點(diǎn)。搜索圖中的修剪節(jié)點(diǎn)有通過他們的兩條粗黑線表示。在裝配圖中圖的底部有所有虛線和實(shí)線節(jié)點(diǎn)和弧的裝配圖。修剪規(guī)則如下：（ 1）修剪左右葉子樹；（ 2）盡可能多的去修剪樹；（ 3）從圖中移除沒有父母的節(jié)點(diǎn)。如果節(jié)點(diǎn) PCFS1, 2C 在搜索中作為根節(jié)點(diǎn)，那么第二裝配約束明顯的在裝配圖 8 中被識(shí)別。如果所有弧端口要么是超弧的目標(biāo)，要么有超弧指向完全約束的節(jié)點(diǎn)，那么這個(gè)節(jié)點(diǎn)就是完全約束的。 圖 10 由葉節(jié)點(diǎn) PCFS1, 3C 引起的刪除操作如圖 10c 所示。這種情況表明， PCFS連接到節(jié)點(diǎn) PCFS1, 3C中的每個(gè)配合表面都得到滿足，并且 PCFS 完全被約束。例如，如圖 10b 所示，當(dāng) PCFS1,2B 被擴(kuò)展時(shí)，根節(jié)點(diǎn)不會(huì)再次加入到搜索圖中。根節(jié)點(diǎn)沿弧擴(kuò)大到鄰近的所有節(jié)點(diǎn)，并把子節(jié)點(diǎn)加到節(jié)點(diǎn)單中繼續(xù)擴(kuò)大，節(jié)點(diǎn)單稱為搜索清單。搜索時(shí)，刪除功能在特定的情況下會(huì)將節(jié)點(diǎn)從圖表中刪除。這就導(dǎo)致如圖 9d 所示的約束圖的連接。塊 A的配合面 3，其空間特征向量的 PFSC范圍由面 3組成。如果 反向的空間特征向量與配合空間特征向量空間重疊，那么，就可創(chuàng)建一對(duì)定向弧將 PCFS 的節(jié)點(diǎn)與 配合表面對(duì)應(yīng)的弧端口連接起來。在一對(duì)平面對(duì)立的配合狀況下，這個(gè)要求容易滿足。這由起源于節(jié)點(diǎn) PCFS1,2A的端口 2來表示。這常發(fā)生在圓柱形和球形 裝備的配合狀況中。每個(gè)弧端口用約束組中與之對(duì)應(yīng)的配合面的數(shù)量來標(biāo)記。 這些概念在圖 8 中有例證說明。超弧的方向從源節(jié)點(diǎn)指向目標(biāo)節(jié)點(diǎn)。在這種情況下，相反的空間特征向量共享一個(gè)空間范圍，它們的特征向量相等，方向相反。 圖 7 七 、確定幾何裝配約束 PCFS 起著約束單個(gè)約束組的位置和尺寸的作用。圖 6所示為閉環(huán)約束組中的一種，其中，約束組和裝配中其他組件間的配合狀況決定了關(guān)節(jié)自由度的取值。 圖 6 唯一的額外要求是：要確定 PCFS，必須提前知道關(guān)節(jié)運(yùn)動(dòng)界定的自由度值。所以，當(dāng)產(chǎn)生任何代數(shù)約束時(shí)，必須在裝配模型中考慮其影響并做相應(yīng)標(biāo)記。例如，當(dāng)某一螺栓插入螺栓孔時(shí)，就會(huì)發(fā)生上述情況，如圖 6所示。盡管組件 A和組件 B 的 PCFS 在引腳連接處共享一個(gè)配合條件，但這種關(guān)系不會(huì)在兩個(gè)組件間產(chǎn)生約束，因?yàn)?，特征向量的取值范圍不重疊。這被稱作 PCFS 的空間特征向量范圍。 特征向量間的關(guān)系可推廣到 額外關(guān)系有 和 分別對(duì)應(yīng)任何圓柱形或球形配合表面。 在一維約束的情況下，只有在 和 相等且方向相反的情況下，式 (7)–(9)才有一解。也就是說，這對(duì)配合表面的空間特征向量必須都要橫跨，并只限于一個(gè)一維子空間。 和 是正交向量，垂直于圓柱體的軸線。 四 、空間特征向量 每個(gè)配合表面都有一個(gè)各個(gè)方向的空間特征向量（ CV），它可以防止相關(guān)約束組的平移。這樣的一套配合表面被定義為一個(gè)物理約束面集（ PCFS）。零件 A的面2 需要一個(gè)配合面才能完全將零件 A在向量 1?q 方向的自由度 去除。圖 2 和圖 3圖解了一般概念，這在后面會(huì)用一個(gè)數(shù)學(xué)公式表示。 三 、物理約束面集 此項(xiàng)工作的目的是識(shí)別裝配中組件的約束。但由于此法計(jì)算昂貴，所以尚未用于公差分配。每一次分析時(shí)，實(shí)體模型都要改變、重建和重組。這些方法僅限于解決線性、一維問題，且其中的配合表面是正交的。通過疊加或鏈接每對(duì)組件配合表面間的元件尺寸，就可以從循環(huán)中生成一個(gè)公差疊加方程。這些成果分為兩類：基于圖表的和基于模擬的。為使組件安裝時(shí)不受干涉， d2d10 （ 1） 的關(guān)系必須保持不變。裝配約束在公差分析中很有用。對(duì)單一組件而言，這些幾何關(guān)系就是組件 的尺寸和公差。 配合表面是組件上參與配合狀況的表面。如果組件尺寸發(fā)生變化， 配合狀況定義的組件間的關(guān)系未必成立。 幾何裝配關(guān)系分為兩種：配合狀況和運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)。識(shí)別的約束可用來：（ 1）為設(shè)計(jì)師提供維敏感性反饋；（ 2）確定設(shè)計(jì)師可能沒有識(shí)別或完全理解的關(guān)系；（ 3）修改現(xiàn)有設(shè)計(jì)時(shí)更容易，從而縮短設(shè)計(jì)時(shí)間：（ 4）對(duì)自上而下和自下而上的設(shè)計(jì)模式都有用。 一、介紹 在計(jì)算機(jī)輔助設(shè)計(jì)中，識(shí)別機(jī)械裝配組件尺寸之間的約束關(guān)系并找到解決方案是一個(gè)重大的問題。組件的動(dòng)態(tài)運(yùn)行經(jīng)常是必要的，但卻會(huì)導(dǎo)致其他幾何約束。只有把組件尺寸限制在允許值內(nèi)，組件裝配在一起時(shí)才能正常運(yùn)行。方法是以圖形為主、展示裝配過程，并在圖中給出了確定 裝配約束的搜索算法。解釋這類幾何約束需要專業(yè)技術(shù)。計(jì)算機(jī)支持零部件的綜合設(shè)計(jì)，裝配則要求識(shí)別和管理約束。配合狀況和運(yùn)動(dòng)關(guān)節(jié)之間的區(qū)別在于：配合狀況的幾何關(guān)系是靜態(tài)的。例如，旋轉(zhuǎn)關(guān)節(jié)和柱狀關(guān)
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