2015/12/30 16:07:34 汽车变速箱虚拟装配仿真技术的重要性

在汽车制造业中,整个产品制造过程的性质决定了绝大部分时间是花在装配作业上。对于汽车这样一个由上万个零件组成的装配体,采用二维图纸进行线性设计和平面设计,无法预先发现设计所造成的装配干扰(装配干涉或不到位)等问题,该问题已经成为制约生产力发展的瓶颈。本文是以江西江铃齿轮股份有限公司JC515T1型汽车的变速箱作为应用对象,并以Pro/Engineer作为虚拟装配体系的软件平台,以Pro/Engineer 作为二次开发工具,开展较为系统的、全面的虚拟装配技术的研究。

装配模型的建立

Pro/Engineer,作为建模工具,它在造型功能、特征建模、基于约束的参数化和变量化设计、二次开发等方面均具有优势。采用Pro/Engineer,装配建模方法,既支持自顶向下(1*B : W*M-)的 装 配 设 计 过 程 ,也 支 持 自 底 向 上(J*44*C : GB)的修改过程,从而充分体现设计者的意图。根据研究内容,存在着将以上两种建模方法相结合的混合(X/N/-.)型建模方案,即根据自底向上的建模方法生成现有型号汽车变速箱的装配模型,将设计参数、装配层次等各类装配信息应用到企业新产品的开发设计中,实现产品功能到零部件实体的不断转变,进而达到产品从概念设计到零件设计的自顶向下的建模模式。

汽车虚拟仿真数据配置

Pro/Engineer是基于特征的参数化造型软件,零件以特征树的形式表示,即用特征的叠加并通过父子关系来记录造型的顺序及过程,不具有父子关系的特征可以在特征树中通过拖动来改变顺序。装配体则以零部件装配树的形式来表示,它记录了装配基准件、装配层次、装配关系和顺序。

装配层次关系描述了产品装配结构,是产品装配模型的主框架。产品零、部件之间的关系是有层次的,装配体可以分解成若干个子装配体或零件,子装配体又可以进一步分解成若干个子装配体或零件,由此表现出产品的层次性。表现在产品装配上,就是先由零件组装成部件后,再参与产品整机的装配。通常把装配体、子装配体、零件之间的这种层次关系直观地表示成一棵如图&所示装配树,树的根节点是装配 即最终的产品 (叶节点是组成产品的各个零件,而中间节点则是子装配体。装配树的层次关系也体现了实际形成产品的装顺序。另外,装配树形象地表达了产品、部件、零件之的父子从属关系,即产品包含部件和零件,部件也包部件和零件,零件属于部件和产品,部件属于产品和Pro/Engineer的装配模型多叉树的层次结构表达法,可满足人机交互装配规划和装配过程仿真功能要求,并且其二次开发工具Pro/Engineer ) 提供装配体中零部件的标识机制,通过零部件的标识机制,利用Pro/Engineer) 提供的相关函数可访问装配体中的每一个零件。

变速箱由一、二轴总成、中间轴总成、前盖总成、操纵盖总成、同步器总成、各轴档齿轮总成、拨叉总成、惰轮总成、移动轴合件、前后箱体、法兰盘、后盖等一百多个零部件组成。装配层次生成主要表达变速箱模型中总成 * 部件 * 零件的层次结构,对装配模型层次中部件、零件进行有效的插入和删除,建立变速箱的装配信息树。

变速箱装配仿真

装配仿真是基于生成的装配路径,进行动态装配过程仿真和装配过程干涉检查,并对装配元件不良位姿进行相应的调整,经过交互处理获得可行的装配路径,并将此可行的装配过程提交三维动态显示。

在装配模型中,零件坐标系与装配坐标系之间的空间变换矩阵对进一步操作零件在装配体中的空间位姿和运动描述具有关键性的作用。位姿是指位置和姿态,一个零部件的空间位姿信息由两部分组成,一部分是位置信息,描述零部件的空间位置;另一部分是姿态信息,描述部件的方向。位姿反映了三维装配空间中装配件的位置和空间角度。三维装配空间中装配零件位姿和运动的描述是正确模拟产品零部件的装拆过程的关键。/0, 1 2 中是通过采用一个3 4 3的位姿矩阵和运动矩阵5来有效描述产品装配空间中的任意运动的。可方便地实现装配运动与拆卸运动之间的转换,从而实现完整的产品装配过程仿真。

变速箱装配过程仿真是将经装配规划处理后的装配参数和零部件空间位姿变换的数据,由Pro/t 中提供的显示驱动函数在屏幕上显示零部件的位姿变换,从而可使用户直接看到装配过程的结果。


 
QQ在线咨询
销售热线
0371-53302651