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现代工业产品要求外观美观、功能集成化程度高和产品更新速度快,对装配过程中的间隙控制提出了更高的要求。为满足产品外观要求,需要各外观零件装配后间隙尽可能小;产品功能集成化程度的提高,需要对内部结构装配间隙和各部件在运动过程中的相互距离加以严格控制,以免干涉情况的发生。目前在家用电器行业对于间隙控制的要求就达到毫米级别,间隙的管理和验证已经成为产品详细设计阶段的业务瓶颈,一个主要的问题是由于产品的反复修改需要对间隙进行反复验证,重复工作量大。另外目前大多数CAD软件主要关注干涉的发生,不能准确提供干涉距离信息,以致设计人员在设计过程中为获得合理间隙需要试错性的反复修改。因此工业设计中的干涉检测和间隙管理技术的研究,对企业提高装配效率、优化产品设计、降低制造成本有着重要的现实意义。本论文的研究课题来源于珠海格力电器股份有限公司委托开发的空调间隙控制系统。本文针对空调行业的应用,在分析总结产品结构设计中对间隙控制需求的基础上,采用Pro/Toolkit二次开发接口研发出了一套高效的间隙控制软件。本文主要研究内容如下:1、总结分析了空调产品结构设计的业务流程和对间隙控制的需求,在此基础上,提出了装配间隙检查系统的总体设计方案。针对产品设计各个阶段分别设计了相应的功能模块,包括间隙定义、创建间隙报告、可视化评审等功能,并分别阐述了这些功能在Pro/ENGINEER中实现方法和相关开发技术。2、提出了一种干涉距离检测和间隙优化的算法,在满足间隙的前提下,自动调整零件位置使得零件布局最紧凑,达到间隙优化的目的。通过本算法得到的穿透距离为间隙控制提供了更为准确的参考,并且可以应用到动态间隙的控制。3、针对空调产品设计中在满足间隙公差要求的前提下,如何将间隙合理分配到各相关零件制造公差的问题进行了研究。基于统计法采用投影的方式实现了二维平面公差的分配,计算结果表明,该算法对于合理分配各相关零件公差具有很好的实践意义。4、对Pro/Toolkit二次开发技术进行了研究,采用C++语言在Visual Studio平台上开发了装配间隙控制系统,并无缝集成到Creo2.0的平台上。通过空调实例演示,表明本系统可以有效地完成间隙的定义、间隙检查表的自动输出、间隙变化的自动监测以及可视化评审的实现,真正提高了产品设计质量审查和开发设计的效率。