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基于catia的汽車底盤數(shù)字化制造—畢業(yè)論文設計-閱讀頁

2025-03-18 09:12本頁面
  

【正文】 。所以.虛擬裝配系統(tǒng)對產(chǎn)品的開發(fā)具有重大的意義。 如圖 329,單擊菜單中“分析”下“物料清單”,出現(xiàn)如圖 330 所示定義物料清單對話框,定制所需選項,單擊“另存為”,將文檔另存為 表格,如圖 331 所示。驗證汽車底盤裝配是 否合理。必須進行檢查和修正。該功能負責分析兩個零部件之間的距離,點擊 按鈕,彈出圖334 所示對話框,由框內(nèi)“類型”欄可見分析有五種模式: Minimum 分析兩者之間的最小距離; AlongX( Y、 Z)分析兩者 X( Y、 Z)方向距離; Band Analysis 負責分析兩者之間的距離帶(該項分析需要配合對話框內(nèi)的 Minimum Distance 和 Maximum Distance 設置,如最小距離設為 10mm,最大距離設為 100mm,則分析完成后,系統(tǒng) 32 將在兩個部件上以紅色和綠色標示出相應的區(qū)域, A 物體綠色區(qū)域內(nèi)所有點到 B 物體的距離都滿足最小距離的要求, A 物體綠色區(qū)域內(nèi)所有點到 B 物體的距 離都滿足最大距離的要求)。 A B 33 4 DPE 汽車底盤裝配數(shù)字化工藝規(guī)劃平臺構建 目前國內(nèi)整個汽車制造過程中處于重要地位的汽車裝配過程基本沿襲了數(shù)字量傳遞與模擬量傳遞相結(jié)合的工作模式,裝配工藝的設計主要采用計算機輔助工藝過程設計系統(tǒng) CAPP 系統(tǒng)進行,但仍然停留在二維產(chǎn)品設計的基礎上,與 CAD系統(tǒng)沒有建立緊密的聯(lián)系,協(xié)同設計工作基本沒 有實現(xiàn),無法將裝配工藝過程、裝配零件及與裝配過程有關的制造資源緊密結(jié)合在一起實現(xiàn)裝配過程的仿真,無法在工藝設計環(huán)境中進行 3 維的虛擬工藝驗證,零部件能否準確安裝,在實際安裝過程中是否發(fā)生干涉、工藝流程、裝配順序是否合理,裝配工藝裝備是否滿足裝配需要,裝配人員及裝配工具是否可達、裝配操作空間是否具有開放性等一系列問題無法在裝配設計階段得到有效驗證。我們可以如圖 41所示,構建工藝規(guī)劃。底盤線包含缸體、缸蓋、曲軸等的機械加工生產(chǎn)線,底盤裝配線,以及發(fā)動機檢測線和設備。隨著底盤趨于輕量化、結(jié)構簡單化、性能優(yōu)質(zhì)化,底盤制造技術和工藝發(fā)生了很大的變化,高速、高效、柔性是制造工藝當前的主要特點。 1. 加工工藝規(guī)劃。 發(fā)動機如氣缸蓋裝配、活塞連桿總成裝配、主軸瓦檢測、曲軸轉(zhuǎn)動和軸向間隙檢查、扭矩檢測、密封檢測、冷態(tài)檢測等。因此裝配工藝規(guī)劃必須能對關鍵工位的操作步驟進行分析和優(yōu)化,管理裝配偏差,改進質(zhì)量。 1) 建立實體模型:發(fā)動機模型、裝配、試驗、倉儲等工藝布局的三維模型; 2) 建立工藝流程仿真模型:裝配、機加工工藝流程、試驗工藝流程、輔助生產(chǎn)工藝流程、物料搬運過程等數(shù)據(jù)模型。 1) 分析生產(chǎn)線空間利用率; 2) 為不同的業(yè)務決策模擬運行過程 (以最終綱領為依據(jù) ),分析生產(chǎn)線的負荷平衡問題,提高各種設備利用率,提高生產(chǎn)線的效率; 3) 確保系統(tǒng)在動態(tài)運行時不會因為布局本身的不周而發(fā)生阻塞和干涉。 1) 統(tǒng)計相關數(shù)據(jù)求出物流量和各種路徑的物流強度等,提出方案減輕物流量大的路徑或單元的壓力,達到運輸路線的最優(yōu)化; 2) 輸出物料配送計劃,通過人工修正和補充提出合理的配送計劃; 3) 建立物料庫存的動態(tài)仿真模型,動態(tài)模擬庫存狀態(tài),提出方案減少庫存投資和確定合理的庫存量。輸出生產(chǎn)成本,計算物流成本在生產(chǎn)成本中的比重,提出報告并分析原因。 QOROS 總裝車間工藝規(guī)劃 在工藝規(guī)劃的工作中,主要有三個任務: 1. 根據(jù)質(zhì)量特性文件,分析每個零件的安裝方法; 2. 工時分析,計算安裝零件時,每個工步的安裝工時; 3. 工藝流程規(guī)劃,對每個單步操作進行安裝順序分析,并分配到每個工位。一般來講,零件的安裝方法都會以工藝卡片的文件形式來體現(xiàn)。 所以如果要完成與工藝文件的集成,一般來講都需要對軟件進行二次開發(fā),也就是對軟件進行客戶化處理。同時,數(shù)字化工廠支持 eBop的功能,也就是以工藝部門為服務器,以生產(chǎn)車間、質(zhì)量等相關 部門為客戶端,工 藝部門直接在軟件中發(fā)布新產(chǎn)品或者新版本的工藝文件,車間直接通過訪問服務器了解文件的更改情況。 QOROS總裝車間工藝規(guī)劃模型創(chuàng)建 1.讀入 EBOM 表 在 CATIA V5 中,讀入已經(jīng)設計好的 QOROS汽車底盤產(chǎn)品數(shù)據(jù),該產(chǎn)品的 EBOM 表 36 如圖 42所示已在前面第三章中生成好。將已定義好的相關資源(如廠房、工裝,人等)加入到 DPE 環(huán)境中形成資源信息表。 最后將規(guī)劃好裝配工藝存入 PPR Hub 數(shù)據(jù)庫中。 圖 43加入資源信息表 3. DPE 中設計好的工藝過程導入 DPM 通過 PPR HUB 數(shù)據(jù)庫,將 DPE 中設計好的工藝過程導入 DPM 中進行詳細的三 維的工藝驗證和仿真。 2) 裝配干涉的仿真在對裝配順序仿真過程中對每個零件進行干涉檢查。 3) 產(chǎn)品和制造資源的仿真在裝配順序仿真的基礎上,引入工裝等制造資源的三維實體模型,對產(chǎn)品和制造資源進行三維動態(tài)仿真,以發(fā)現(xiàn)產(chǎn)品與制造資源發(fā)生干涉的問題。 5) 裝配過程的記錄利用以上裝配過程的三維數(shù) 字化仿真功能,將整個裝配過程記錄下來,形成可以播放的影片格式,指導現(xiàn)場操作人員進行汽車裝配,實現(xiàn)可視化裝配,同時也可以對汽車維護人員進行上崗的培訓幫助,幫助操作人員直觀了解操作全過程。其次由于軟件是在全三 維環(huán)境下進行仿真的,所以對于汽車裝配線的虛擬裝配仿真中,必須提供裝配中所需的所有零部件的三維模型,即汽車的所有零部件的數(shù)字化模型,還必須建立的車間裝配設備、物流設備、輔助設備等, 車間中模型元件的連接為:傳輸鏈卸料關鍵點 —— 傳送帶 —— 11 個緩沖站 —— 57個裝配工作臺 —— 裝配機器人或裝配工人 —— 下游傳送帶及物料補給,其中裝配工作臺有 57個輸入連接元件(Input Element),即其上游的 57 個零件緩沖站。 除了上述物理模型的規(guī)劃布置外,還有零部件的擺放位姿、工人拿取工件的位姿、工人的行走路徑的規(guī)劃與調(diào)整。 全自動生產(chǎn)將是制造發(fā)展趨勢,我們盡可能使用工業(yè)機器人。 由于 DELMIA 自帶工業(yè)機器人庫,裝配 線模型建立較為簡單。 圖 51 進入路徑 39 圖 52 目錄瀏覽器對話框 “ ROBOLLB”,點擊 ABB,圖 52 所示對話框右側(cè)列表中會顯示 ABB 公司所有型號機器人,拖動滑塊,尋找 IRB_1400 型,雙擊 IRB_1400,如圖 53 所示。但此時機器人沒有放置到位。 40 圖 54 IRB_1400型機器人 同理,我們進入 “ ROBOLLB” 庫,點擊 YAMAHA,圖 55 所示對話框右側(cè)列表中會顯示 YAMAHA 公司所有型號機器人,拖動滑塊,尋找 YAMAHA_II_DEFAULT 型,雙擊YAMAHA_II_DEFAULT,選擇放置位置,如圖 56所示,所選機器人就添加進來了。 圖 57 FAUNC列表 42 圖 58 Faunc_GenV_rtu_17 同理,我們進入 “ ROBOLLB” 庫,點擊 FAUNC,圖 59 所示對話框右側(cè)列表中會顯示 FAUNC 公司所有型號機器人,拖動滑塊,尋找 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL型,雙擊 FANUC_M710_SEDSLUNG_DUAL,選擇放置位置,如圖 510所示,所選流水線就添加進來了。 圖 511 COMAU 列表 44 圖 512 COMAU_SNAP 6 創(chuàng)建仿真 上面已經(jīng)建立裝配線模型,此部分的目的是建立一個仿真流程,實現(xiàn)仿真流程建立、流程修改等。 圖 61 Assembly Process Simulation 界面 2. 導入組件。為了更好的區(qū)分 Product List 中的各個分支,可以將相應的分支重新命名, DELMIA 支持在模 45 型樹中使用中文字符。 圖 62 模型導入及模型重命名 3. 定義 Device Move。在 DOF Controls 框中,定義“零部件”零件的旋轉(zhuǎn)角度為 90度,步進值設為默認,然后點擊 Create Activity 按鈕,在模型樹 Process 下添加一個動作,如圖 64 所示。 先導入一個零件作為被 Grab 的對象,然后點擊圖標 ,再點擊模型樹 Process,則彈出如圖 65所示的對話框,同時在模型樹中多了一個 Grab Activity 分支,先選擇“流水線”作為 Part used to perform grab 對象,然后選擇后導入的對象 Product4作為被 Part(s) to grab 的對象。 點擊圖標 ,然后點擊模型樹上的 Process,則在模型樹中添加了一個 Change viewpoint 節(jié)點。 點擊圖標 ,然后點擊模型樹上的 Process,則在模型樹上添加了一個DNBAsyMotionActivity 節(jié)點,同時彈出一個預覽界面、 Edit Shuttle 對話框和操縱工具條。如圖 66所示。如圖 67所示。 圖 67 Recorder 工具條、播放器工具條、 Track 對話框 此時,可以通過拖動羅盤的各個邊來移動、旋轉(zhuǎn)“流水線”,或則點擊操縱工具條上的圖標 ,彈出如圖 68所示的“用于羅盤控制的參數(shù)”對話框,通過輸入?yún)?shù)來控制“流水線”移動具體和旋轉(zhuǎn)角度。 點擊 Process Simulation 圖標 ,彈出 Process Simulation 工具條和Simulation Control 工具條,點擊 Process Simulation 工具條上的播放按鈕,即可播放整個仿真過程。 在模型樹中點擊 Process,然后點擊圖標 ,打開 Process 的 PERT 圖,如圖 69所示。 得到如圖 611 所示的結(jié)果后,需要將 Device Move Activity 和 Grab Activity連接起來。 圖 611 刪除部分聯(lián)系之后的 PERT 圖 圖 612 修改了動作順序之后的 PERT 圖 8. 通過甘特圖修改各個動作持續(xù)的時間。此時,如果想修改某個動作的持續(xù)時間,可以通過雙擊相應的動作來修改,也可以通過改變甘特圖中時間條的長短來修改。 圖 613 Process 的甘特圖 9. 逆序過程設置。點擊圖標 ,彈出如圖 614所示的對話框,此時我們可以選擇對整個 Process 進行逆序,或者是對某個選定的移動動作進行逆序。 在模型樹中選擇需要改變的視點節(jié)點,雙擊回到初始設置狀態(tài),然后調(diào)整視點, 51 完成之后雙擊該視點節(jié)點即完成了視點變換修改。 11. 創(chuàng)建成的裝配線 最終如圖 615 所示整條數(shù)字工廠流水線圖,仿真見附件中動畫演示。該學科在發(fā)展過程中,逐步打破了各學科之間的界限,并有機地融合了各相關學科的理論,不斷地完善自身的基本概念、理論體系、研究方法以及技術標準和規(guī)范,從而 形成了一門研究和應用范圍都極為廣泛的綜合性邊緣學科。人機學工程學對數(shù)字化設計的作用可以概括為以下幾個方面 【 8】 。人體工程學的研究,為產(chǎn)品虛擬設計全面考慮“人的因素 提供了人體結(jié)構尺度,人體生理尺度和人的心理尺度等數(shù)據(jù),這些數(shù)據(jù)可有效地運用到交通類產(chǎn)品虛擬設計中去。 數(shù)字工廠提供一系列的人體仿真模 擬和人性因素( HF)工具的體系結(jié)構,對于人員及其制造、安裝、操作和維護的產(chǎn)品之間的關聯(lián),直觀易懂并且方案最優(yōu)化。機器人操作模擬解決方案和機器人系列工具產(chǎn)品,一體化集成了真實環(huán)境機器人和外圍設備、運動屬性、運動科學、動力科學和輸入 /輸出邏輯理論,可以產(chǎn)生精確的仿真模擬和程序。 1. 創(chuàng)建機器人任務,根據(jù)裝配要求,讓機器人自動自動完成裝配任務; 2. 示教機器人任務,根據(jù)餅圖調(diào)整裝配工具的位置,修改任務; 3. 調(diào)整路徑,插入通過點,避免運動過程中的干涉,并對路徑優(yōu)化; 4. 設定機器人在不同的運動方式、運動速度、軌跡精度; DELMIA/Human面向人機分析提高了工業(yè)上第一個和虛擬環(huán)境完全集成的商用人體工程模型。人體工程學仿真包含了操作可達性仿真、人體工學 /安全性仿真。這些 模型都帶有根據(jù)人體生物力學特性設定的反向運動特性。 如圖 71所示,點擊“開始”→“人機工程學設計與分析”→“ Human Builder ”,進入人體建模模塊??梢愿鶕?jù)工人的國籍、所需模型部位、參考點,進行設置。 如圖 73所示,選擇 65 百分位的男性作為建模對象,選擇姿態(tài)為站立。 圖 72 人體類型選擇 54 圖 73 人體參數(shù)設定 圖 73 建成的人體模型 CATIA v5人機工程仿真模塊可以仿真人體在特定的工作環(huán)境下的一些行為變化,如動作的時間評估、工作姿態(tài)好壞的評估和疲勞強度的評估。 并且,建立關于人體模型 的數(shù)據(jù)庫和良好的可視界面,進行人體模型主要屬性的設置,分析人體可觸及范圍。選擇對話框中需 55 編輯的人體部位,拖動滑塊,即可進行人體姿態(tài)調(diào)整。 56 圖 77 人體舒適度分析結(jié)果 對人體各種姿態(tài)進行分析,建議個百分位人體可達性,裝配維修是否方便,舒適性。 視野分析可以生成人的視野窗口,并隨人體的運動動態(tài)更新。功效分析可以對人體從一個公網(wǎng)到另一工位運動所需時間,消耗能量自動進行計算。同時,人體動作的控制由
點擊復制文檔內(nèi)容
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