探究多自由度装配工艺装备虚拟建模与仿真

探究多自由度装配工艺装备虚拟建模与仿真
摘要:当前多自由度装配工艺装备因为复杂的特点影响,所以研究一直在探索,但是成效并不显著。针对这种情况,积极将虚拟建模研究融入其中,有效利用多自由度装配工艺特殊性,通过建模模板的建立以及仿真探索,不断拓展多自由度装配工艺装备研究空间,提高研究水平。
关键词:多自由度装配工艺;虚拟建模;运通协同;装配对象
多自由度装配工艺装备虚拟建模与仿真研究,主要基于该装备的特殊性与结构复杂性,为了更深层次的优化多自由度装配工艺装备,积极渗透多自由度虚拟建模,通过对工艺装备自由度的有效分解,打造虚拟工装模型,为装配工艺装备研究提供更多参考。利用虚拟建模与仿真的方式,科学应对多自由度装配工艺装备零件基数多、安装压力大以及结构复杂等难题,有效降低装配难度,结合当前单自由度工艺装备研究经验,认识到结构特点、运动形式的重要性,在此基础上开始多自由度装配工艺装备研究,创建对应模板,在虚拟环境中实现装配对象、工装的实时交互环节,并且以组合运动仿真的方式,更全面的进行研究。
一、多自由度工装建模研究
多自由度装配工艺装备中,运动零部件比较多,并且尺寸要求精准,对工装处理更是十分严格。除此之外,多自由度装配工艺装备中驱动形式多元化,加上运动形式以及工装结构方面关系复杂,因此增加了多自由度工装的难度[1]。结合这些特点,积极从完整对象角度出发,尊重多自由度工装的整体性,随后根据组成结构要求以及结构的主要驱动形式,展开多自由度工装建模。以结构为着入点,划分多自由度工装的运动机构为独立运动模块,随后对独立运动模块再次细分,利用多次运动机构的小化划分,梳理清晰运动机构具体层次,为虚拟模型的建设提供参考资料[2]
多自由度装配工艺装备中,运动机构功能存在明显差异,作为一个整体,就需要将这些功能有效搭配,以约束固联的方式科学整合,保证功能的有序性,以此明确虚拟建模对象。因为运动机构中,存在两种组成形式,其一是独立功能;其二是多个运动功能。基于此,会延伸出多个层次关系,因此需将多自由度规划为固有自由度、派生自由度。
固有自由度以转动自由度为基础,确定质心后,根据其平动自由度运动构件完成转动。派生自由度主要以固有自由度为参考点,以父节点为基础,运动构件于其属于固联关系,带动除父节点之外的各层节点,顺利将父节点自由度复制到子节点上。多自由度工装建模期chd
间,必须认识到,交互操作中,重点考虑自由度固联,同时不能忽略运动协同[3]。固联操作之前,约束情况直接影响到装配对象,固联操作之后,操作对象的自由度会出现调整,尤其是被操作部分,不能视为单独的个体,与运动构建之间形成整体,自由度与运动构建相同,同时运动形式也会同化。如此一来,操作对象以运动构件整体的形式,共同完成协同运动。待接触固联关系,两者的协同运动形式也会随之消除。
二、节点单元结构多自由度装配工艺装备虚拟建模
此次虚拟建模平台软件以节点单元结构为出发点,及时创建虚拟模型,对多自由度工装建模模板进行建立。虚拟模型的基本单元是主要节点,节点是虚拟建筑中建立关系的基础,以节点为基础及时对子节点进行添加,丰富虚拟建模场景层次关系。虚拟建模执行顺序,开始模块为场景根节点,顺利以上下左右为主,如此虚拟建模中右侧、下侧变量值主要从左侧、上侧继承。在几何变换的作用下,引发积聚效应,从而完成最终变换。
118114号码百事通多自由度工装运行的实现,必须发挥基本单元作用,即运动构件。自由度涉及到平移、旋转等,通过分隔节点的方式,打造虚拟模型节点单元,将多自由度工装运动构件形式完整描述。正因为如此,节点单元必须做到数量以及结构保持对应关系,为节点连通提供有利
条件。再者受到层次结构的影响,工装建模利用节点单元法,充分满足节点连通条件。
虚拟建模中,单元节点的节点数为6个,根节点的作用是对运动构件模型进行适当调入,既可以对复合变化有效继承,有能够满足运动自由度要求。模型节节点以及平移节点等均属于子节点,旋转节点为变换属性节点,作用是促进复合变换的完成。单元节点在虚拟环境下完成互通连接,随后在建模中逐渐衍生出继承关系。子节点会继承单元节点的运动形式,满足多自由度装配工装设备模型运行需求。单元节点之间相互影响,在继承关系的作用下,运动形式相互继承,继而形成派生自由度。
dna复制方向结合上述研究确定运行模板,具体涉及到运动构件分解,同时不能忽视层次结构。随后是单元节点,及时将参数录入模型,既可得到不同层次关系下的工装模型。
三、多自由度工装建模仿真
根据上述建模模板,及时展开仿真操作。以部件装配间隙为仿真研究参考,根据任务分解要求,模拟仿真中设定间隙参数标准为0.002-0.008mm,仿真运行中,受到轴承孔其他因素影响,不断出现间隙控制差异。及时对仿真模型中的外框架扇形齿轮以及内框架齿轮展
开啮合精度测试,确定最终的装配精度。随后还要测试轴、轴承内控之间装配情况,确定精准的配合间隙范围,为装配间隙处理提供参考,最终间隙范围精度确定为0.001-0.003mm。以仿真实验为基础,不仅对装配精度范围加以确定,同时能够将装配误差有效控制,尤其是扇形齿轮轴、端轴之间的误差,工装过程中零件可能出现的变形能够直接观察,了解工装中可能产生的摩擦等。这些仿真处理在一定程度上保证工装更顺畅。
结束语:
赫子铭现状综上所述,多自由度装配工艺装备虚拟建模与仿真,根据虚拟建模相关研究,了解虚拟建模与仿真原理,并且对多自由度工装有更全面的认识,在此基础上展开虚拟模型深层次研究。根据具体虚拟环境为基础,积极利用节点单元等条件,对虚拟建模模板进行确定,随后展开仿真研究。综合仿真研究情况,对虚拟模板的可行性进行验证,以此提高虚拟建模的合理性。
参考文献:
[1]王峻峰,张青,李世其.多自由度大型装配工艺装备虚拟建模与仿真[J].航空制造技术,2011(22):63-66.
[2] 王鹏飞, 张成立, 刘同辉,等. 空间站多自由度装配系统运动分析[C]// 2018第三届电气工程,机械工程与自动化国际会议. 2018.qq空间v8
[3] 黄田, 李亚, 李思维,等. 一种三自由度并联机构几何误差建模、灵敏度分析及装配工艺设计[J]. 中国科学E辑, 2002.

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