面向产品可持续性的公差优化设计

发布时间：2017-09-01 04:19

  本文关键词：面向产品可持续性的公差优化设计

  更多相关文章： 可持续性 公差优化 生命周期 计算机辅助公差设计

【摘要】：公差是机械产品的制造与设计的桥梁,公差选择的合理性在很大程度上决定产品的性能、可靠性、使用寿命等关键特性。公差设计的目的是实现机械产品的低成本、高质量。随着环境的污染、资源的短缺、以人为本核心思想的提出,作为经济支撑的制造业被迫改变生产模式,不再用开环系统的传统制造模式,而逐渐转向兼顾经济、环境、社会的可持续发展战略。公差贯穿于产品的整个生命周期,对产品的经济、环境、社会影响有着密切的联系。目前对公差的优化设计主要致力于最小化制造成本和质量损失成本的总和,也有基于制造环境、加工工序、稳健性等的研究,考虑产品可持续发展的研究尚且很少。面向产品可持续性的公差优化设计的关键在于公差设计过程中兼顾产品生命周期中的经济、环境、社会影响,是一种顺应时代发展需要、具有现实实用意义的研究。本文根据现有的公差设计技术,结合可持续发展的核心思想提出了面向产品可持续性的公差优化设计方法,论文主要工作如下：1)综述计算机辅助公差设计和面向产品可持续性设计的发展历程及研究现状,综述可持续发展及面向产品可持续性的公差优化设计的研究现状；2)分析公差与产品可持续性影响因素的关系,并提出产品可持续性与公差决策间的关系模型；3)结合公差与产品可持续性影响因素间的定性分析结果,对产品的制造阶段、使用阶段及终端处理阶段的可持续影响依次进行定量分析；4)根据产品的可持续影响的定量分析结果,并结合已有的公差——制造成本数学模型及现有的相关研究,分别提出产品的公差与经济、环境、社会影响成本间的数学模型；5)提出面向产品可持续性的公差优化设计的目标函数、约束条件及优化算法,求出最优的公差分配结果；并对数控铣床的部分铣头结构进行公差优化设计,进而对本文所提出的公差优化方法进行分析验证。
【关键词】：可持续性 公差优化 生命周期 计算机辅助公差设计
【学位授予单位】：山东大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG802
【目录】：

• 摘要9-10
• ABSTRACT10-12
• 第1章 绪论12-20
• 1.1 计算机辅助公差设计的发展历程及发展趋势12-13
• 1.1.1 计算机辅助公差设计的发展历程12-13
• 1.1.2 计算机辅助公差设计的发展趋势13
• 1.2 公差优化设计的关键技术13-15
• 1.2.1 公差——制造成本的关系模型13-14
• 1.2.2 公差优化算法14-15
• 1.3 面向产品可持续性设计的研究15-18
• 1.3.1 可持续性发展15-16
• 1.3.2 面向产品可持续性设计的国内外研究现状16-17
• 1.3.3 面向产品可持续性的公差设计研究现状17-18
• 1.4 课题的提出及本文的研究内容18-20
• 1.4.1 课题的提出18-19
• 1.4.2 本文的研究内容19-20
• 第2章 公差与产品可持续性关系分析20-30
• 2.1 公差设计20-22
• 2.2 产品的可持续发展22
• 2.3 产品生命周期中的可持续性影响因素22-26
• 2.3.1 设计阶段的可持续性影响因素23-24
• 2.3.2 制造阶段产品的可持续性影响24-25
• 2.3.3 使用阶段产品的可持续性影响25
• 2.3.4 终端处理阶段产品的可持续性影响25-26
• 2.4 产品可持续性与公差相关决策间的关系模型26-29
• 2.5 本章小结29-30
• 第3章 可持续性影响成本的量化及成本模型的构建30-44
• 3.1 生命周期各阶段的可持续性的定量分析30-37
• 3.1.1 制造阶段的可持续性影响的定量分析31-33
• 3.1.2 使用阶段的可持续性影响的定量分析33-35
• 3.1.3 终端处理阶段的可持续性影响的定量分析35-37
• 3.2 产品生命周期中总的经济、环境、社会影响成本37
• 3.3 产品可持续性与公差的成本模型37-42
• 3.3.1 公差——经济影响成本38-40
• 3.3.2 公差——环境影响成本40-41
• 3.3.3 公差——社会影响成本41-42
• 3.4 本章小结42-44
• 第4章 面向产品可持续性的公差优化设计44-54
• 4.1 面向产品可持续性的公差优化目标函数44
• 4.2 约束条件44-46
• 4.2.1 概率边界约束45
• 4.2.2 加工能力约束45
• 4.2.3 装配成功率约束45-46
• 4.3 面向产品可持续性的公差优化设计模型46-47
• 4.4 实例分析47-53
• 4.4.1 公差——成本模型中参数的计算48-51
• 4.4.2 结果比较51-53
• 4.5 本章小结53-54
• 总结与展望54-56
• 参考文献56-62
• 致谢62-64
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目64-65
• 学位论文评阅及答辩情况表65

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4 费琼洲;现代公差设计理论研究[J];合肥工业大学学报(自然科学版);1999年01期

5 方红芳,何勇,汪慰军,杜俊民;计算机辅助公差设计方法学[J];机械科学与技术;2000年05期

6 方红芳,吴昭同;并行公差设计与工艺路线技术经济评价方法[J];机械工程学报;2000年04期

7 杨颖,汪劲松,郁鼎文,张玉峰;公差设计与制造成本[J];制造技术与机床;2000年02期

8 蒋钧钧,赵妙霞;公差原则中最小实体要求问题初析[J];标准化报道;2000年04期

9 何勇,陈冰冰,方红芳;基于变动几何公差设计函数的研究[J];中国纺织大学学报;2000年03期

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2 张晶;黄美发;钟艳如;匡兵;;基于加工因素和信噪比质量损失的并行公差设计[A];中国系统仿真学会第五次全国会员代表大会暨2006年全国学术年会论文集[C];2006年

3 付春虹;苗少华;曲刚;;论整车公差制定与实施[A];第九届沈阳科学学术年会论文集（信息科学与工程技术分册）[C];2012年

4 方红芳;吴昭同;;模拟退火算法在计算机辅助公差设计中的应用[A];1995年中国智能自动化学术会议暨智能自动化专业委员会成立大会论文集（下册）[C];1995年

5 匡兵;黄美发;钟艳如;;基于图论的装配公差建模方法[A];中国电子学会电子机械工程分会2007年机械电子学学术会议论文集[C];2007年

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1 张勇;基于同步公差设计的概念结构设计优化[D];山东大学;2006年

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本文编号：769847