随着信息技术的飞速发展,21世纪的制造企业将面临更为激烈的竞争。产品的生产模式由少品种、大批量逐步转变为多品种、变批量,信息化的科学合理利用成为企业是否能在角逐中胜出的关键性因素。作为敏捷制造、虚拟制造等先进科技的关键技术的数字化预装配技术日渐成为人们关注和研究的焦点。数字化预装配技术能将不同CAD软件设计的中性零件模型导入到虚拟装配环境中,将产品的装配状态与过程在计算机内进行虚拟实物复现,并进行装配过程仿真、装配工艺规划和装配质量性能验证等,以验证产品的可装配性,便于及时发现产品设计和工艺规划中的缺陷与错误,指导设计者进行改进。从而优化装配过程,降低生产成本,缩短产品开发周期,提高竞争力。 本文结合国家973项目子课题“面向产品创新开发的虚拟设计平台”的研究,在分析和总结前人所做的工作的基础上,对数字化预装配技术中的若干具体问题进行了较为深入的研究,内容包括基于离散面片模型的信息简化,基于Brep模型的信息简化及装配序列规划中的干涉阻挡判断等。 本文第一章主要系统介绍了数字化预装配技术,包括该技术的产生背景、研究内容、发展现状及主要应用的关键技术等,介绍了本文研究的课题背景及主要内容; 第二章中通过讨论多细节层次模型表示法,阐述了Top-Down设计模式的设计思路,引出了一种基于LOD的离散面片装配模型的表示方法,并基于前人的研究成果对装配模型的表示方法展开了详细讨论; 第三章中通过分析离散面片装配模型的模型结构,给出了相应的基于子装配体的模型信息简化法,该方法包含不可见面简化和螺纹简化两部分内容,分别针对子装配体中不可见面和模型中复杂的螺纹结构做了具体的分析,且给出了简化算法; 第四章主要研究对于Brep模型的简化方法,在分析、总结了前人的研究成果后,利用Brep模型的特殊表示方法,对细小单一面和凹凸纹理特征进行了识别,给出了应用于这两种特征的算法及误差评估标准; 干涉检验是装配规划和过程仿真中必需的环节,本文在第五章中实现了一种基于OpenGL投影判断的干涉检验法,利用OpenGL的投影机制,达到快速检验运动过程中干涉情况的效果,并对静态干涉检验同样给出了一种基于投影的解决方法; 第六章介绍了自主研发的ASM数字化预装配系统,详细介绍了ASM系统中