使用传统串行的产品设计模式往往存在开发成本高、周期长和效率低下等缺陷。而采用与新兴的设计模式相适应的虚拟制造技术就成功克服这些缺陷。其中,虚拟装配技术是虚拟制造技术的重要组成部分之一。 虽然虚拟装配技术的理论研究起步较早,但迄今为止其主要理论和研究方法还不很完善。众多国内外学者对此意见纷呈。本文在目前关于虚拟装配技术涉及的理论和方法之上提出自己的见解,并以20Kg铝锭连续铸造机组的搭锭机构为例,对所提及的方法与设计思想加以验证。论文的主要内容如下: 较全面阐述了虚拟装配技术的研究内容发展过程,详细介绍了虚拟装配技术中的重要的理论与研究方法。 使用Pro/Engineer软件对搭锭机构进行零件建模以及建立搭锭机构总装配模型。使用层次化结构明确表达搭锭机构装配模型,建立搭锭机构模型的装配关系信息表。 提出根据装配元件的功能和要求来识别模型中的子装配体的方法,以减少装配顺序规划中搜索的零件数目。通过引入三维主矢装配干涉矩阵,采用逐步减元法,简化获取装配顺序规划的过程。 对搭锭机构的模型进行装配仿真,检验了搭锭机构零部件的静态与动态的可装配性,验证了模型装配规划方案的合理性与正确性;对模型中的零部件的重要物理参数监测,初步实现模型的动态模拟。 在容差分析中提出基于尺寸容差的装配公差优化方法。通过搭锭机构的搜索配合信息矩阵生成装配尺寸链。而后依据田口质量损失理论,同时采用多元微分法或遗传算法的模拟求解法,求得优化的装配公差以确保装配精度和较高的产品质量性能。