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面向制造环境的公差稳健设计方法与技术的研究

发布时间:2022-12-04 11:27
  本文在分析国内外计算机辅助公差设计技术的发展历史和研究现状的基础上,结合国家自然科学基金项目“设计和制造(工序)公差并行优化设计的研究”(59575076)、“综合公差计算机辅助设计系统的研究”(59705022)、“基于产品几何技术规范的集成公差设计理论与方法”(50275136)以及浙江省自然科学基金项目“基于稳健性和全过程成本的公差设计系统(500115)”和“面向CAPP的工序公差设计研究(502016)”,系统地研究了面向制造的公差稳健设计方法与实现技术。 第一章 论述了计算机辅助公差设计的发展历史和研究现状,综述了国内外稳健设计方法及其应用于公差设计的研究与进展,讨论了本课题的研究背景和意义,给出了本论文的主要研究内容、总体框架及创新点。 第二章 研究了公差稳健设计中所涉及到的成本模型。首先研究了面向制造环境的公差-成本模型,对加工因素进行模糊化处理,建立了加工因素的模糊影响系数,并以此系数和零件公差作为输入,建立了基于模糊神经网络的公差-成本模型。然后应用模糊理论对田口二次型质量损失模型进行拓展,提出了模糊质量损失和... 

【文章页数】:120 页

【学位级别】:博士

【文章目录】:
中文摘要
英文摘要
第一章 绪论
    1.1 引言
    1.2 计算机辅助公差设计的研究与发展
        1.2.1 计算机辅助公差设计的研究进展
        1.2.2 计算机辅助公差设计的研究现状
            1.2.2.1 计算机辅助公差建模理论、方法和表示
            1.2.2.2 计算机辅助公差分配和分析
            1.2.2.3 公差--成本函数的研究
    1.3 公差稳健设计的研究与进展
        1.3.1 稳健设计方法
            1.3.1.1 稳健性指标
            1.3.1.2 稳健设计方法
        1.3.2 机械稳健设计的研究与发展
        1.3.3 公差稳健设计研究现状
    1.4 面向制造环境的公差设计方法
    1.5 本文的研究内容及总体框架
        1.5.1 课题的提出
        1.5.2 本文的研究内容及总体框架
    1.6 本章小结
第二章 制造成本和质量损失成本模型的研究
    2.1 引言
    2.2 面向制造的公差--成本模型研究
        2.2.1 公差--成本函数
        2.2.2 加工因素模糊影响系数
        2.2.3 基于模糊神经网络的公差--成本模型研究
            2.2.3.1 模糊神经网络模型
                2.2.3.1.1 模糊神经元模型
                2.2.3.1.2 模糊神经网络模型结构
                2.2.3.1.3 模糊神经网络的学习与回忆
                2.2.3.1.4 模糊神经网络目标函数
            2.2.3.2 基于模糊神经网络的成本模型
            2.2.3.3 训练结果及比较
    2.3 模糊质量损失模型
        2.3.1 田口质量损失模型
        2.3.2 模糊质量损失及模糊质量损失率
        2.3.3 模糊质量损失成本
        2.3.4 模糊质量损失模型与田口质量损失模型的比较研究
        2.3.5 模糊质量损失成本
            2.3.5.1 尺寸误差的模糊质量损失成本
            2.3.5.2 形位误差的模糊质量损失成本
            2.3.5.3 封闭环的模糊质量损失成本
        2.3.6 多质量特性的模糊质量损失研究
    2.4 本章小结
第三章 基于模糊质量损失模型的公差稳健设计研究
    3.1 引言
    3.2 基于模糊质量损失模型的公差稳健设计
        3.2.1 模糊稳健性指标及模糊稳健设计准则
        3.2.2 基于模糊质量损失模型的公差设计模型
            3.2.2.1 公差分析
            3.2.2.2 公差分配
        3.2.3 实例研究
    3.3 基于模糊质量损失模型的试验设计法
        3.3.1 基于试验设计的公差稳健设计方法
        3.3.2 试验设计策略与实现
            3.3.2.1 公差水平值的选取
            3.3.2.2 试验方法的选取
        3.3.3 试验结果分析研究
            3.3.3.1 直观分析与方差分析方法
            3.3.3.2 响应面分析方法
                3.3.3.2.1 响应面设计方法与步骤
                3.3.3.2.2 二阶响应面模型
                3.3.3.2.3 基于响应面法的公差稳健设计模型
        3.3.4 试验设计方法比较研究
        3.3.5 实例研究
    3.4 本章小结
第四章 公差可行稳健设计和敏感稳健设计研究
    4.1 引言
    4.2 公差可行稳健性设计
        4.2.1 可行稳健性的含义
        4.2.2 公差可行稳健性设计模型
        4.2.3 公差可行稳健性设计方法
        4.2.4 公差可行稳健性评价方法
        4.2.5 实例研究
    4.3 公差敏感稳健性设计
        4.3.1 敏感稳健性的含义及分类
        4.3.2 公差敏感稳健性设计模型及方法
        4.3.3 公差敏感稳健性评价方法
        4.3.4 实例研究
    4.4 公差可行敏感稳健性设计
        4.4.1 公差可行敏感稳健设计方法
        4.4.2 实例研究
    4.5 本章小结
第五章 面向制造环境的公差稳健设计研究
    5.1 引言
    5.2 基于工序能力的公差稳健设计
        5.2.1 工序能力与工序能力指数
        5.2.2 基于工序能力的公差稳健设计模型
            5.2.2.1 目标函数
            5.2.2.2 约束函数
        5.2.3 优化算法
        5.2.4 实例研究
    5.3 面向制造的公差稳健设计
        5.3.1 制造资源数据模型
        5.3.2 面向制造的公差稳健设计方法与流程
        5.3.3 基于装配约束的尺寸链自动生成
        5.3.4 加工方法的拟定
        5.3.5 加工成本的计算
    5.4 本章小结
第六章 面向制造的公差稳健设计原型系统的研究与开发
    6.1 引言
    6.2 面向制造的公差稳健设计原型系统开发
        6.2.1 开发平台和开发工具
        6.2.2 主要模块与功能
            6.2.2.1 基于MDT公差设计模块
            6.2.2.2 面向制造资源的公差稳健设计系统
    6.3 工程实例研究
        6.3.1 工程实例一
        6.3.2 工程实例二
    6.4 本章小结
第七章 结论与展望
    7.1 本文小结
    7.2 未来展望
参考文献
作者攻读博士学位期间发表(录用)的学术论文及获奖情况
致谢


【参考文献】:
期刊论文
[1]基于Matlab的公差稳健设计[J]. 吴立群.  组合机床与自动化加工技术. 2002(11)
[2]一种新聚类算法在模糊神经网络中的应用[J]. 李德强,黄莎白.  信息与控制. 2002(05)
[3]复杂函数全局最优化的改进遗传退火算法[J]. 蓝海,王雄,王凌.  清华大学学报(自然科学版). 2002(09)
[4]一种模糊神经网络的快速参数学习算法[J]. 陈非,敬忠良,姚晓东.  控制理论与应用. 2002(04)
[5]工艺公差表示方法及其在稳健设计中的应用[J]. 吴立群,杨将新,曹珩龙,吴昭同.  组合机床与自动化加工技术. 2002(08)
[6]一种用于非线性逼近的新型模糊神经网络[J]. 张海英,潘永湘.  西安理工大学学报. 2002(02)
[7]遗传退火算法及收敛性分析(英文)[J]. 李守智,李敏远,潘永湘.  控制理论与应用. 2002(03)
[8]稳健性产品设计技术探讨[J]. 黄自兴,韩寿祖,邵丹雄,刘志宇.  石油商技. 2002(03)
[9]一种产品开发的综合DFP方法[J]. 王芳林,徐国华,陈建军.  机械科学与技术. 2002(03)
[10]望大望小特性设计目标的模糊稳健优化设计方法[J]. 郭惠昕.  西安交通大学学报. 2002(05)

博士论文
[1]基于数学定义的圆柱要素公差数学建模与分析技术的研究[D]. 蔡敏.浙江大学 2002
[2]基于变动几何约束网络的形位公差设计理论与方法的研究[D]. 胡洁.浙江大学 2002
[3]面向并行工程的零件可制造性评价方法研究[D]. 吴玉光.浙江大学 2002
[4]并行工程中面向成本的设计的理论与方法研究[D]. 陈晓川.大连理工大学 2000

硕士论文
[1]零件可制造性分析系统的研究[D]. 段福斌.浙江大学 2002



本文编号:3708172

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