基于KBE的功率超声珩磨装置CAD/CAE系统的研究开发

在现代的机械产品设计中，为了提高设计效率，实现产品的快速、优化设计，越来越多的机械零件要求相对智能化、标准化的设计过程。基于知识的CAD/CAE系统将知识工程技术引入到计算机辅助技术理论中，通过知识工程的整合，计算机辅助系统会具有类似于人类专家的设计知识和设计经验，从而可以实现产品开发、设计过程的智能化。功率超声珩磨装置用来加工不同直径的缸套内表面，它的设计过程较为复杂涉及的知识方方面面。基于知识的CAD系统可以对不同型号功率超声珩磨装置的零件和整体装置进行参数化设计，有效的缩短了重复设计的工作时间，同时在参数化基础上建立完整的CAE分析系统为功率超声珩磨装置的设计提供了优化的设计方案。本论文着重研究了基于KBE技术的功率超声珩磨装置CAD/CAE系统的开发过程。首先，提出了基于知识工程的功率超声珩磨装置的研究方法——通过PDM和PKM的集成技术，搭建了基于知识的功率超声珩磨装置的CAX与PKM/PDM技术集成系统的框架，并根据此框架探讨了集成系统实现的关键技术，为功率超声珩磨装置的设计任务提供最佳的解决方案；其次，针对功率超声珩磨装置集成系统中CAD平台的实现，应用基于UG草图的方法实现了功率超声珩磨装置参数化建模和装配全过程，利用VisualC++在UG上进行二次开发，建立了装置完整的参数化平台；而后，针对功率超声珩磨装置集成系统中CAE平台的实现，研究了参数化有限元分析的方法，通过建立UG装配FEM模板，实现了功率超声珩磨装置参数化的有限元模型，并在此基础上完成了Φ47的功率超声珩磨装置振动模态的分析，得出其固有频率和固有振型；最终，给出一个实例阐明基于知识的功率超声珩磨装置CAD/CAE一体化系统实现的流程。