装配模型是一个支持产品从概念设计到零件设计,并能完整、正确地传递不同装配体设计参数、装配层次和装配信息的产品模型。产品的装配模型一方面集成了单个零件和装配造型;另一方面集成了装配关系和层次关系。在装配模型的基础上进行快速变型设计是企业为适应市场需求而研究的热点问题。要实现快速的产品变型,首先要针对某一产品类型建立完整的产品模型,然后对模型根据用户的具体需求进行修改和变型。 本文通过查阅大量的国内外文献,介绍了基于装配模型的建模方法和变型设计的国内外发展情况。在详细分析和论述装配模型的装配关系模型以及相关理论的基础上,对基于顶层基本骨架TBS(Top Basic Skeleton)模型的装配模型建模技术进行了深入的研究。对于TBS模型对产品装配信息的表达作了详细的分析。并且在TBS相关概念的基础上,提出了适应性特征信息的概念,分析了此特征在TBS模型中的表达。 本文提出了以TBS建模为基础,遵循美学原则来实现面向用户需求的产品变型设计新思想。并在此思想的指导下,建立了面向需求的产品变型设计框架。此框架以基于TBS的建模为基础,以装配模型为核心,以参数化特征技术为平台,把过程中的自顶向下思想和局部的模块化思想相结合,实现了在装配层和零件层中的多层次的变型设计。在此框架中,在产品设计的不同阶段,分别采用需求模型、概念模型和装配模型来表达产品模型。从而产品模型的多视图表达得以体现。从方法上,此框架把基于案例推理(Case—Based Reasoning,CBR)的方法和模块化方法相结合。从原则上,把工业美学作为一个重要的原则在整个框架中提出来,把产品的外观设计与产品的内部结构设计融合在一起。这种框架为产品的快捷变型设计、系列化设计和优化设计提供了可行的依据。 最后,通过通讯产品设计,进一步证实了此框架可以实现产品的快速建模和变型设计。可以使产品开发效率有显著的提高,大大缩短了产品开发周期。