大型减速机MBD数字化装调方法技术

本发明专利技术公开了一种大型减速机MBD数字化装调方法，涉及工程机械设备减速机类的技术领域，包括以下步骤：步骤(1)：对大型减速机MBD建模；步骤(2)：设计大型减速机关键零件自动选配算法；步骤(3)：设计大型减速机可视化装配软件；步骤(4)：搭建大型减速机MBD数字化装调平台。本发明专利技术可以有效地提高大型减速机装配效率及产品合格率，降低装配成本，缩短装配周期，提升装配质量。

MBD Digital Assembly and Adjustment Method of Large Reducer

【技术实现步骤摘要】
大型减速机MBD数字化装调方法
本专利技术涉及工程机械设备减速机类的
，具体涉及一种大型减速机MBD数字化装调方法。
技术介绍
MBD(ModelBasedDefinition)，即基于模型的工程定义，是一个用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信息的方法体，它详细规定了三维实体模型中产品尺寸、公差的标注规则和工艺信息的表达方法。MBD改变了传统由二维工程图纸来描述几何形状信息，而用三维实体模型来定义尺寸、公差和工艺信息的分步产品数字化定义方法。同时，MBD使三维实体模型作为生产制造过程中的唯一依据，改变了传统以工程图纸为主，而以三维实体模型为辅的制造方法。大型减速机作为建材、冶金等行业的重型机械设备中的关键基础传动部件，在其中发挥着举足轻重的作用，其性能好坏是制约工程机械装备产业发展的瓶颈。国内现有的减速机装调过程主要依靠繁杂的二维纸质工艺规程，并必须由经验丰富的工艺设计、现场装配人员完成，往往需要进行大量重复的工作，导致新机型研制周期长，甚至造成工艺失效；且装配时纸质图纸容易丢失、弄脏，二维形式不够直观、全面、形象，导致装配过程中漏装、错装时有发生，装配效率低、精度差、数字化程度低，难以满足工程机械设备大型减速机的高性能使用要求。同时，在装配前往往缺少零部件选配环节。对装配精度要求较高的关键组件也一直采用传统的手工试装方式。这种传统的手工试装方式，不仅对工人技能依赖程度高，而且数字化程度低，极大地降低了装配效率与装配成功率。所以，满足工程机械大型减速机智能制造发展需求，提高减速机装配车间的数字化装配水平，提升减速机装配质量，努力改善减速机装调方法势在必行。因此，迫切需要建立一种大型减速机MBD数字化装调方法，用以解决机械设备大型减速机装配过程数字化水平落后、精度差、效率低等问题，提升装调数字化水平。
技术实现思路
本专利技术要解决的技术问题为：针对大型减速机数字化装配发展需求，从装调方法角度出发，对工程机械设备大型减速机传统装调方法进行了数字化改进，建立了大型减速机MBD数字化装调方法，形成了大型减速机MBD建模方法、零件自动选配算法设计、可视化装配软件设计、MBD数字化装调平台搭建方案，解决了机械设备大型减速机装配过程数字化水平落后、精度差、效率低等问题。未解决上述问题，本专利技术采用的技术方案是：提供一种大型减速机MBD数字化装调方法，包括如下步骤：步骤(1)：对大型减速机MBD建模；步骤(2)：设计大型减速机关键零件自动选配算法；步骤(3)：设计大型减速机可视化装配软件；步骤(4)：搭建大型减速机MBD数字化装调平台；优选的：所述步骤(1)中，对大型减速机各组成零件及装配体进行MBD模型建立，并参考现有标准及规定，结合产品结构特征，对在模型定义过程中模型的视图方向、字体和比例、尺寸标注、精度特征的定义方法进行了规定。让MBD模型代替传统的二维纸质图纸，成为生产制造过程中的唯一数据源。优选的：所述步骤(2)中，选用遗传算法并基于Matlab编程，以满足减速机所规定端盖和调整环配合后所形成的轴承间隙装配精度要求，以及端盖和调整环装配后所剩余零件最少两者为选配目标，来完成零件自动选配算法的设计。优选的：所述步骤(3)中，对大型减速机可视化装配软件设计时，对该可视化装配软件的开发及运行环境进行规定；并根据减速机可视化装配软件功能需求，所实现的功能模块包括：三维MBD模型显示、装配工艺显示、装配须知、装配动画、零件数据库等，实现大型减速机装配工艺内容的直接显示；该可视化装配软件可结合PDM系统，实现可在装配车间中直接查看所完成的大型减速机MBD模型。对该可视化装配软件的开发及运行环境进行规定，规定了所需CPU、内存、硬盘、显卡等硬件参数，规定操作系统、开发工具、设计工具、数据库软件等，根据减速机可视化装配软件功能需求，应具有的功能模块包括：三维MBD模型显示、装配工艺显示、装配须知、装配动画、零件数据库等。其中各功能模块间可实现数据传递交互，信息存储、查询、修改、删除、检索功能。优选的：所述步骤(4)中，对大型减速机MBD数字化装调平台搭建方案设计时，需先对该数字化装配工位布局进行设计，将计算机、显示屏、工具箱、装配工作台、零件放置架硬件设备放置在装配车间工位合适的位置；同时，在所用的装配计算机上需要安装所设计的可视化装配软件以及UGNX、VisualStudio2008、Access2003软件。本专利技术的原理在于：立足于当前工程机械设备大型减速机装配现状，从数字化装配角度出发，将MBD技术应用于其装配过程中，利用遗传算法对减速机关键零件进行自动选配，并通过PDM系统与可视化装配软件相结合，搭建大型减速机MBD数字化装调平台，最终形成了一种MBD数字化装调方法，指导装配人员实际装配过程。本专利技术与现有技术相比的有益效果是：国内现有的大型减速机在其装调过程中主要依靠繁杂的二维纸质的工艺规程、数字化程度低、缺乏零件选配环节等现状，导致装配效率低、精度差、成功率低、漏错装时有发生等问题。本专利技术建立了大型减速机MBD数字化装调方法，通过本专利技术的装调的方法，将MBD、零件自动选配、可视化装配等技术与装调过程深度结合。该方法建立了减速机MBD模型，代替了传统的二维纸质图纸成为车间传递的数据源，减少了二维图纸制作的工作量，保证了车间数据传递的唯一性。并且该MBD模型不仅可以在减速机装调过程中代替装配工艺图纸指导工人进行实际装配，而且也可适用于产品的加工、检测、热处理等其他工艺车间中。使减速机在装配之前增加了零件的选配环节，不再一味依赖传统的手工试装方式，节省了装配时间，提高了装配效率。通过可视化装配软件，可将该减速机装配工艺内容进行可视化显示，装配人员可直接进行查阅所需信息，使装配车间实现无纸化装配生产。因此，结合所设计的数字化装调方法，必然可对减速机装配车间进行升级改造，搭建合适的减速机MBD数字化装调平台，配备可视化设备及控制中心，重新布置数据传输及电源线路，升级工位工作台，优化工件配送流程，可以有效地改善减速机装配环境，有效地提升数字化装配智能水平，增强我国工程机械设备关键基础零部件生产与研发能力，推动我国智能制造装备产业发展。附图说明图1为本专利技术的方法流程图；图2为大型减速机MBD建模方法；图3为大型减速机关键零件选配遗传算法计算流程。具体实施方式下面结合附图以及具体实施方式进一步说明本专利技术。本专利技术针对一种大型减速机MBD数字化装调方法，建立其设计方法流程如图1所示，包括如下步骤：步骤(1)：对大型减速机MBD建模；步骤(2)：设计大型减速机关键零件自动选配算法；步骤(3)：设计大型减速机可视化装配软件；步骤(4)：搭建大型减速机MBD数字化装调平台；如图2所示，优选的：所述步骤(1)中，对大型减速机各组成零件及装配体进行MBD模型建立，并参考现有标准及规定，结合产品结构特征，对在模型定义过程中模型的视图方向、字体和比例、尺寸标注、精度特征的定义方法进行了规定。让MBD模型代替传统的二维纸质图纸，成为生产制造过程中的唯一数据源。优选的：所述步骤(2)中，选用遗传算法并基于Matlab编程，以满足减速机所规定端盖和调整环配合后所形成的轴承间隙装配精度要求，以及端盖和调整环装配后所剩余零件最少两者为选配目标，本文档来自技高网...

【技术保护点】
1.一种大型减速机MBD数字化装调方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤(1)：对大型减速机MBD建模；步骤(2)：设计大型减速机关键零件自动选配算法；步骤(3)：设计大型减速机可视化装配软件；步骤(4)：搭建大型减速机MBD数字化装调平台。

【技术特征摘要】
1.一种大型减速机MBD数字化装调方法，其特征在于，实现步骤如下：步骤(1)：对大型减速机MBD建模；步骤(2)：设计大型减速机关键零件自动选配算法；步骤(3)：设计大型减速机可视化装配软件；步骤(4)：搭建大型减速机MBD数字化装调平台。2.根据权利要求1所述的一种大型减速机MBD数字化装调方法，其特征在于：所述步骤(1)中，对大型减速机各组成零件及装配体进行MBD模型建立，并参考现有标准及规定，结合产品结构特征，对在模型定义过程中模型的视图方向、字体和比例、尺寸标注、精度特征的定义方法进行了规定。3.根据权利要求1所述的一种大型减速机MBD数字化装调方法，其特征在于：所述步骤(2)中，选用遗传算法并基于Matlab编程，以满足减速机所规定端盖和调整环配合后所形成的轴承间隙装配精度要求，以及端盖和调整环装配后所剩余零件最少两者为选配目标，来完成零件自动选配算法的设计。4.根据权利要求...

【专利技术属性】
技术研发人员：宋利民，何俊甫，王伟东，姜宏奎，王延忠，
申请(专利权)人：山东柳杭减速机有限公司，
类型：发明
国别省市：山东,37