高空升降车基于骨架模型的设计方法研究   珠海高空升降车出租, 珠海高空升降车租赁, 珠海高空升降车公司  快速设计的主要目的是减少产品的设计周期。快速设计技术是基于目前国内外市场对产品的复杂化、系列化、易变性等需求的驱使下提出并得到快速发展的-。传统的产品设计过程是依次经历市场需求分析，方案设计、详细设计、产品试制及验收等阶段的单链式结构。而在快速设计理论中，产品设计过程被分为两个不同的方向：产品开发设计和产品定制。产品开发设计就是在对市场进行调研的基础上，利用企业自身的资源如设计人员、设计经验、最佳实践和方法，来完成企业所需的用于新系列产品设计的产品平台及建立在其基础上的系列化产品设计；而产品定制主要是指通过利用企业不断积累形成的产品数据库，再根据用户的功能需求在该产品数据库中查找满足条件的产品，并对所选产品结构进行局部的调整，以第一时间满足用户需求的一种方法。因此对于不断变化的用户需求，非常有限的资源和紧迫的开发时间，快速设计技术将是解决这些问题相对比较好的一种方法-。同时模块化设计、参数化设计、多骨架模型的自顶向下设计、自动装配设计等方法都能有效的支持快速设计方法。基于国内外市场对产品需求朝着多样化、复杂化、瞬变性的发展趋势，以及快速设计技术解决这些问题的有效性，促进了快速设计技术的快速发展。快速设计技术最早是在国外发展起来的，我国是在0世纪末才开始对快速设计技术进行理论研究，为了对“快速设计”理论进行更深入理解，一些大学和研究机构开始对其进行重点研究，在过去的几年中，几乎各个设计领域都已融入了快速设计理念。提出了一种基于Pro/E布局控制的电子设备结构快速设计技术，该技术成功实现了整机参数化快速设计，从而在一定程度上减少了设计人员的重复性工作，提高了产品的设计效率。陆晓斌提出了一种基于三维工序模型的计算机辅助组合夹具设计方法，在建立组合夹具元件、三维工序模型的信息模型和研究组合夹具的快速装配设计技术的基础上，通过在UG上进行二次开发，建立基于三维工序模型的组合夹具快速设计系统，减少了重复劳动、提高了设计效率、缩短了生产周期。研究了应用CBR技术实现快速设计系统的构建方法及关键技术，为提高机械产品设计速度提供了技术支持，最后开发了支持工程机械产品开发的快速设计系统。

    基于骨架模型的自顶向下设计就是一种从抽象到具体逐渐完善与精细化的渐进式过程，其实质就是通过在产品设计的顶层建立规划，然后将其作为一种设计准则逐级向下传递。自顶向下设计方法主要是通过建立产品的骨架模型来构建产品的结构框架、定义各种参照相互之间的关系、表达设计意图，完成设计参数自顶向下的传递、共享与继承，从而实现产品的设计。对于那些结构比较复杂的产品，设计人员为了简化设计往往需要在对其结构进行充分分析的基础上，将其进行逐层级的划分，从而得到具有相对独立性的装配单元，这些装配单元之间的参数主要利用骨架模型来进行有效的分类控制。因此，实现复杂产品自顶向下设计的关键在于骨架模型是否构建合理、设计参数是否有效传递。包含产品基本CAD结构的三维布局模型就是骨架模型，而那些在产品结构设计时所需的参照关系、设计意图等参数化信息就是设计参数。国内外学者对基于骨架模型的自顶向下设计方法进行了深入全面的研究，尤其是其中基于多骨架模型和基于多层次骨架模型的自顶向下设计。对于多层次骨架模型研究方面，齐从谦、崔琼瑶等-提出在产品设计的开始阶段，构建一个用于定义产品基本框架结构、基本功能、全局参数和参照之间关系的多级抽象层次的顶层骨架模型。接下来通过不断的修改和完善顶层骨架模型上的参数信息，并借助自顶向下的信息传递来完成整个产品的开发设计。对于这方面的研究还有很多，如基于多学科分解的骨架模型、主骨架模型、集成的拓展骨架模型0等。

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     对于多功能骨架模型研究方面，在对产品结构进行分析的基础上，建立了一种能够捕捉设计信息的多层级骨架模型，来实现产品自顶向下的装配设计，该方法将骨架模型按功能分为形状骨架和布局骨架，从而对相应的设计参数进行分类控制。提出了一种在产品自顶向下设计过程中通过建立双骨架模型（定位骨架和设计骨架）来实现设计参数的控制与传递的方法，该方法主要利用在设计顶层建立一个用于下级总成或零部件定位的定位骨架来对产品的下级子骨架进行管理和控制，而各产品的下级子骨架再需在本层建立用于设计意图传递与共享的设计骨架。对于这方面的研究还有中性骨架模型-、装配骨架模型和通用装配接口几何等。综上所述，通过充分分析产品装配结构，然后对骨架进行逐级划分，从而得到的就是多层次骨架模型。其本质就是基于多层次的标准骨架模型来实现自顶向下设计，顶层设计规划控制着所有的设计参数，并使得参数传递路径比较单一。因此存在如下两个问题：）当设计参数向下层设计单元传递时，并不能按照设计需要分类传递，上层级设计单元发布的全部参数都被下层级的每个设计单元全部接受，因此设计参数的权限控制也就无法实现；）将一个设计单元在产品的不同部位进行重复利用时，会将该设计单元中的设计参照等参数一并带入新产品中，从而导致新产品中的参照关系混乱。多功能骨架模型的缺点在于其主要是在产品设计顶层通过设计参照或接口几何参数信息的构建来控制整个产品的设计，其骨架建模过程也相对模糊，参数传递方式无法用于实际中的产品设计过程。针对以上问题并结合现有研究成果，为了方便高空升降车的设计，本文将多层次骨架模型和多功能骨架模型有机的结合起来提出了一种基于多骨架模型的自顶向下设计方法。即将多层次骨架模型用于高空升降车产品的纵向设计过程，来实现设计参数的分层控制，从而避免设计单元重用时的参照关系混乱与无序；将多功能骨架模型用于高空升降车的横向设计过程，来实现设计参数的分类管理，从而形成有效的设计参数权限控制。该方法在高空升降车自顶向下设计中能够通过规范的骨架建模，实现对设计参数的分类管理和分层控制，从而有利于在产品设计过程中实现各部分的协同设计，提高产品的设计速度。

     针对我国高空升降车整车生产企业产品设计过程中存在的问题，深入、系统地分析国内外相关领域研究现状，充分利用已有研究成果，应用先进理论和技术，结合我国高空升降车的行业特点，研究了平台技术的相关理论和方法体系，从而基于Pro/E软件，运用模块化技术、参数化技术、多骨架模型的自顶向下设计方法、Pro/E二次开发技术与自动装配技术搭建了一个能根据用户定制需求，在总布置设计阶段实现高空升降车数字化样机快速构建的高空升降车装配设计平台，为企业实现定制生产提供技术支持。主要研究内容如下：）通过对几个关键技术的运用，在传统平台的基础上建立了基于骨架模型的高空升降车装配设计平台，该平台除了前轴与发动机后隔板之间的距离是固定不变的之外，其它尺寸如前后轮距、前后悬挂、轴距、后排座椅以及后轴之间的距离等都可以根据匹配的总成不同进行相应的调整，实现不同级别、不同形式车型的数字化样机的装配设计，保证了平台的灵活性，满足了不同用户的个性化需求。）通过对模块划分技术的几个关键技术：模块划分、模块的标准化、模块的组合和模块的管理的介绍，结合三维建模相关技术，建立高空升降车模块划分的一般原则。）通过将多功能骨架模型与多层次骨架模型有机的结合起来，提出了一种基于多骨架模型的自顶向下设计方法，实现了对产品设计参数的分类管理和分层控制，使本身复杂混乱的建模过程变得清晰简单。）通过对参数化设计技术的进一步研究，并将其与程序结合来实现程序驱动参数，参数驱动模型的参数化设计。）通过对自动装配技术的进一步研究，同时根据Pro/E本身装配方法的分析，最后将基于Pro/E软件二次开发的自动装配方法与基于骨架模型的装配方法和三维参照约束装配方法相结合构成高空升降车装配设计平台的自动装配功能模块。）应用编程软件和Pro/TOOLKIT二次开发工具对Pro/E进行了二次开发，完成了高空升降车装配设计平台的搭建，实现了相似车型的快速查询、模块的快速划分、骨架模型和模块的参数化设计以及各模块基于骨架模型的自动装配等功能。

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