三维尺寸自动标注及尺寸链提取关键技术研究

摘要

零件三维尺寸的自动标注和三维尺寸链的自动生成是计算机辅助公差设计(Computer Aided Tolerancing,简称CAT)技术研究领域的一个重要部分。本文基于TTRS理论对尺寸自动标注和尺寸链自动生成关键技术进行了研究,主要研究内容和研究成果如下:
　　提出了一种基于TTRS理论的零件三维尺寸自动标注算法。首先识别零件的TTRS功能表面,提取其对应的最小几何基准元素MGDE,将标注元素进行分类,并消除冗余标注元素,构建了尺寸的标注元素集;然后分别构造功能尺寸集、非功能尺寸集和TTRS表面尺寸集,其中非功能尺寸集的构造是通过计算各尺寸的权值,确定其标注优先级,并根据图论知识消除冗余尺寸;最后运用CAA的开发接口实现了零件尺寸的自动标注功能。
　　提出了一种基于TTRS理论的三维装配尺寸链自动生成算法。首先依据CATIA内部公差信息表达形式及装配约束机制,分别提取装配体中各零件的尺寸公差信息和装配约束信息,由此构建了几何元素-尺寸邻接矩阵和几何元素-装配约束邻接矩阵,并生成装配体的尺寸公差信息图和装配约束关系图;其次根据图的运算,将尺寸公差信息图和装配约束关系图组织成装配体的尺寸公差-装配约束图;最终根据指定的封闭环起始要素和终止要素,查找图中的所有通路,生成了装配尺寸链。
　　根据生成的装配尺寸链方程,运用极值法和概率法计算了封闭环的基本尺寸和偏差,运用Vis/VSA软件对相同模型进行了仿真计算,并将三种方法进行对比分析。实例证明本文提出的尺寸链自动生成方法有效、可靠。

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图表清单

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缩略词

第一章 绪论

1.1 引言

1.2研究目的及意义

1.3国内外研究现状

1.4论文的研究内容和结构安排

第二章 零件三维尺寸的自动标注算法研究

2.1引言

2.2基本理论

2.3零件三维尺寸自动标注的基本思想

2.4标注元素集的构造

2.5尺寸集的构造

2.6尺寸公差的标注

2.7实例分析

2.8本章小结

第三章 面向尺寸链的尺寸公差-装配约束图生成算法

3.1引言

3.2 CAA中的公差模型理论

3.3尺寸公差-装配约束图生成的基本思路

3.4装配体模型解析及处理

3.5尺寸公差-装配约束图生成关键技术

3.6实例分析

3.7本章小结

第四章 尺寸链自动生成及公差仿真计算

4.1引言

4.2尺寸链基本知识

4.3尺寸链的生成

4.4设计函数

4.5尺寸链基本计算方法

4.6 Vis/VSA软件仿真分析

4.7本章小结

第五章 总结与展望

5.1全文总结

5.2工作展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文