可變功能機械設計變更及變更傳播過程研究.pdf

可變功能機械系統是指在原有功能原理的基礎上，通過更換系統構件或調整構件的連接方式來實現不同功能的機械系統，其目的是為實現產品功能上的創新。這類機械系統的設計一般是通過對現有機械產品進行合理變更獲得，使其在保持原主要結構的基礎上實現功能的變更，是一種基于設計變更的再設計?！　檠芯靠勺児δ軝C械設計變更過程和相關設計方法，本文開展了兩個方面的研究。首先，從概念設計的角度出發，開展了機械系統的功能結構變更映射研究。在基于“功能行為結構”()映射模型的基礎上，提出了“功能結構”設計變更映射模型。通過功能抽象化方法，分析了機械產品功能之間的關聯性，并將功能關聯性映射到產品結構中。將產品結構分解為變更結構體和共享結構體，通過兩者的組合實現產品功能的變更。以專利“一種農用工具”描述了功能和結構的變更映射關系，闡述了這種設計方法的可行性和意義?！　∫源藶榛A，進一步研究產品設計變更的執行過程。根據工程設計學中產品開發的一般化過程，基于組合式設計法，結合可變功能機械設計變更的特點，建立了可變功能機械的設計變更流程圖，將設計變更過程劃分為五個階段，對每個階段做了詳細的分析，以及提出設計變更執行表。然后，以車床數控改造為案例，通過構建其設計變更執行表，實現了預期的數控改造，驗證了機械產品的可變功能設計變更在該映射模型上的可行性?！　∑浯?，開展了機械系統功能結構變更傳播過程的研究。分析變更結構體在結構層次和功能層次上的作用關系，得出結構體之間的三種變更約束規則：構成關系、雙向約束和功能性約束。再以變更結構體為傳播分析單元，得出結構體之間的三種變更傳播特性，為隸屬、鄰接和耦合特性。建立了結構體變更影響矩陣，通過對矩陣中數值大小的分析，可用來描述結構體之間變更傳播的可能性?！　』谶@一研究結果，進一步歸納總結了變更結構體的幾種傳播行為，將其劃分為基本傳播行為單元和典型變更傳播行為。通過對結構體變更傳播樹模型的分解獲得可行的變更傳播路線。在此基礎上建立了結構體變更傳播矩陣，其數值的大小作為選擇最優變更傳播路線的一種依據。最后以普通車床數控改造過程中進給機構為例，分析其變更傳播過程，用傳播行為過程圖描述了具體零部件之間的變更傳播，獲得了最佳變更路線，說明了變更傳播分析方法的可行性。