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面向逆工程的原始设计参数还原的研究与实践

杨铁牛  
【摘要】:反求工程基于原型的再设计是适应瞬息万变市场需求,迅速进行创新设计的最佳途径之一。参数还原是基于原型再设计的关键,是反求工程达到更高阶段的必由之路。参数还原其直接目的是解决实物反求之去伪存真的问题,即剔除可能包含在产品中的制造、装配、磨损、测量、计算等误差,在防止误差扩散的前提下还原其设计参数。但是,其根本目的是从本质上理解原设计对于各种设计因素间关系的处理方式、方法,找出经过实践证明是正确的设计思想及再设计结果,帮助我们提高自主设计能力。 本文在分析国内外反求工程研究现状的基础上,指出了国内外反求工程研究的不足,结合我国设计制造水平的实际,首次对参数还原理论进行了系统研究,建立了参数还原的概念、定义、理论框架和完整的参数体系,总结了参数还原各个阶段的理论基础与实现方法。在此基础之上对参数还原实现过程中所需的知识特点进行分析,建立了参数还原知识的分类体系,提出了适宜于参数还原的知识表示方法,创建了反求对象的三元关键字综合设计模型,建构了参数还原的数据层次结构和设计流程。 文中对参数还原的基本尺寸进行了科学分类,系统总结了基本尺寸的若干取值准则。创建了统计分析法估计基本尺寸和专家系统法进行基本尺寸估计值校验的设计算法。 在研究的基础上,建立了神经网络法选择配合的模型。首次将神经网络法用于配合类型的聚类分析与选择,提出基于人工神经网络知识表示技术、结合模拟专家解释与规则校验机制的方法解决零件配合设计参数还原问题。 本文对尺寸链特点进行分析之后,阐述了封闭环是反求对象各个功能指标的直接载体,论述了正、反设计中封闭环公差确定的异同,肯定了封闭环在参数还原中的特殊作用。进而论证了在参数还原中构造尺寸链时,相关形、位误


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