TRIZ集成的机加夹具公理化设计方法

"这篇论文研究了如何将TRIZ(发明问题解决理论)和公理设计(AD)理论结合，以改善机加夹具方案的设计过程。当前，机加夹具设计主要依赖设计师的经验，重用现有夹具实例的情况不多，且缺乏科学的理论指导。论文提出了一种集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计方法，旨在提高设计效率和质量。该方法基于多级实例库构建，通过功能结构分解与映射算法生成初始设计方案。然后，运用AD的独立公理分析方案的耦合性，识别出耦合的功能。接着，通过建立夹具设计属性与TRIZ冲突矩阵39个工程参数的关联表，将耦合功能转化为TRIZ参数，用以解决功能耦合问题。此外，论文还提出了一种基于模糊信息公理的评价方法，用于计算定性和定量的评价指标信息量，为选择最佳夹具方案提供决策支持。论文最后通过航空发动机机匣铣削夹具的案例验证了方法的有效性和可行性。" 在集成TRIZ的机加夹具方案公理化设计中，首先，设计者需要构建一个多层次的机加夹具实例库，这个库包含了各种夹具的实例，以便在设计新方案时可以快速检索和重用。接着，利用功能结构分解与映射算法，将夹具的功能需求与实例库中的元素对应起来，生成初步的夹具设计方案。这一过程有助于将设计工作从依赖个人经验转变为基于功能需求的系统化过程。 AD独立公理在此过程中起到了关键作用，它用于分析初始设计方案中的功能耦合问题。耦合的存在可能影响夹具的性能和效率，因此，识别并解决这些耦合是优化设计的关键步骤。通过分析，设计者可以确定哪些功能之间存在冲突或不协调，进而进行调整。 接下来，论文引入了TRIZ的冲突解决策略。TRIZ的39个工程参数与夹具设计的属性建立了联系，这样，耦合的功能可以被转换为TRIZ的参数，便于使用TRIZ的工具和原理寻找解决方案，降低或消除功能之间的矛盾，从而提升夹具设计的创新性和有效性。 最后，基于模糊信息公理的评价方法是决策过程的重要部分。这种方法考虑了定性和定量的评价指标，通过计算各指标的信息量，为方案的选择提供了科学依据，使得决策更为客观和全面。 通过实际案例的验证，这种方法显示出了显著的成效，证明了其在提高设计质量和效率方面的潜力，对于制造企业的夹具设计实践具有重要的指导价值。