面向工艺链的零件制造模型框架研究

为解决设计信息向制造延拓的矛盾,在分析零件工艺链组成的基础上,提出了零件制造模型的概念,并结合实例建立了零件制造模型框架.提出了零件制造模型的组成,把零件在工艺过程中的状态作为制造模型组成单元,并细分为工件模型和工艺模型.建立了制造模型的信息层次结构,面向集成制造给出了制造模型信息的表达方式和基于控形节点的数据组织结构.基于Petri网,描述了制造模型定义过程.在该模型框架基础上,可进一步发展零件制造模型的数字化定义、管理和集成应用方法,以实现零件精密、快速和节约制造.     

基于制造特征的三维工序模型构建方法

为了在零件加工过程中能给实现制造毛坯的动态演变,提出了一种基于制造特征的三维工序模型构建方法。首先,提出了一种制造特征库的构建方法,包括制造特征的表达、加工元的表达以及制造特征与加工元关联关系的定义。接下来,基于制造特征库,从零件的几何模型中自动获取制造特征的定位参数和定形参数,然后通过给定的刀具半径和加工余量,实现加工元的定位和实例化,与毛坯做布尔运算,生成三维工序模型。最后,通过实例验证了该方法的有效性和可行性。     

基于Imageware的后视镜曲面反求设计

以汽车后视镜为研究对象,介绍了反求设计关键技术,并应用Imageware进行复杂曲面反求设计方法。通过对点云数据的采集,数据预处理,特征线构建以及三维模型重建,介绍了利用Imageware实现汽车后视镜复杂曲面的反求设计的整个步骤。     

高性能表面层制造:基于可控表面完整性的精密制造

高性能表面层制造是具有特殊功能性表面层结构零件的精密制造,体现了高性能零件性能与几何参数一体化制造的特点。依据功能性表面层结构零件的性能要求所设计的几何参数和材料特性,选择表面层加工制造方法,确定加工工艺载荷的物质与能量输入条件,通过减控加工工艺的几何、结构、物理、化学等多源耦合约束,构建主动协调的材料加工载荷的应力场、温度场和化学位场等(多)场环境,相应地揭示零件表面完整性变化关系内禀的加工过程印记,利用可控的表面完整性与高性能零件性能的关联模型,实现具有特殊功能性表面层的精密制造。高性能表面层加工制造原理的核心是表面完整性的形成机制、评价方法和调控作用,所提出的高性能表面层精密制造的体系框架,以基于知识方法取代实验迭代的试错法,可解决高性能制造的加工制造反问题。     

基于特征的回转类零件参数化设计

介绍一种基于特征的回转类零件参数化设计方法，把参数化设计和特征拼合设计结合起来，实现几何信息、工艺信息和制造信息的集成。     

特征提取与可制造性知识表达

针对零件的可制造性设计,研究制造信息的获取与表达方法.通过ACIS提取几何模型信息,建立制造特征库与采用基于规则的方法实现对制造特征的识别与重构.综合运用多种知识与推理机制,建立特征与制造资源、工艺知识的关联.解决了并行工程中的工艺性问题.开发的DFM系统验证了该方法的可行性.     

三维CAD模型检索驱动的快速数控编程方法

为了实现对已有零件数控(Numerical control,NC)工艺设计成果的有效重用,提高NC加工工艺编制效率,提出一种三维CAD模型检索驱动的快速NC编程方法。通过建立一种以制造特征为核心的工艺信息模型,实现对已有零件NC工艺设计成果的有效表征;引入基于内容的三维CAD模型检索方法,从工艺信息模型库中检索出具有相似制造语义的制造特征,实现零件特征级制造语义层面的相似性评价;根据特征的相似度值选择不同的工艺重用方法,实现基于三维CAD模型检索的快速NC编程。将三维CAD模型检索驱动的快速NC编程方法在原型系统中对数百个零件进行验证和应用。试验结果表明,该方法能够有效地实现对已有零件NC工艺设计成果的有效重用,可以提高NC加工工艺编制效率,满足企业的实际应用需求。     

几何造型反求工程技术综述

主要阐述了几何造型中反求工程的基本概念及其技术,指出反求几何造型的最终目的是生成B－rep模型,以供制造和考核,并论及几种商用反求工程软件系统。     

基于模型定义的工序模型加工工艺研究

以轴类零件为研究对象,对其加工特征进行分析和分类,应用NX二次开发技术建立轴类零件特征库,用特征建模的方式建立三维模型,应用API函数进行模型特征遍历并与特征库中的特征进行匹配,实现特征识别并对零件进行工艺路线设计,使用NX的WAVE几何链接器和用户自定义建模的模块完成三维工序模型建立.通过实例验证该方法的可行性与有效...     

反求工程中复杂曲面边界线的自动提取技术

复杂曲面零件表面的几何模型构造是反求工程的研究重点之一 ,根据零件表面的数字化数据提取零件表面的边界是构造零件几何模型的关键步骤。针对完全散乱的、无组织的“点云”数据 ,从工程应用的角度出发 ,提出了一种自动构造曲面边界曲线的方法 ,它分为两个步骤 ,首先 ,利用分割方法得到一条能包围曲面的所有数字化点的曲线 ,然后将该曲线模拟为橡皮筋 ,通过能量最小原理自动修正曲线得到理想的曲面边界。实践证明 ,通过该方法得到的边界曲线能满足工程应用的需要     

齿廓曲面创成的运动学几何建模

基于机床运动学原理,针对表面成形难度较大的基础零件表面——齿轮齿形曲面的创成,建立了其运动学几何模型,并对之作了分类与举例,还对表面成形方法及其所需运动作了分析。这对寻求新型齿轮加工方法和开发新型齿轮加工设备具有重要指导意义。     

基于综合评价体系的五轴数控机床加工性能评价和误差溯源方法

五轴数控机床的加工性能在制造行业一直是研究的热点,基于检验试件切削是常见的测评方法,然而试件和机床之间的映射关系难以确定,出现误差后如何调整精度成为难点。为了科学对其评价,通过仿真平台建立了机床控制系统参数与五轴机床检验试件——S试件加工误差之间的映射关系,引入机床各轴分类评价的隶属度,此基础上开发了误差溯源的综合评价体系,由三坐标测量机得到的S件轮廓误差数据反求出机床的加工性能等级和较差的轴类控制参数,并制订了基于S试件的机床加工精度测评规范,最后通过某五轴AB摆数控机床的切削试验,验证了方法的有效性。该成果有助于解决我国高端制造业长期缺乏机床性能测评的共性技术问题,具有重要的应用前景和经济价值。     

不锈钢薄壁套加工工艺改进

不锈钢长薄套属于难加工零件,工件材料切削性能差,由于壁薄装夹加工时容易变形,使加工装夹困难,在仔细分析零件结构和加工要求的基础上,通过改进工艺和设计车床夹具,解决工件装夹问题,合理选用刀具及其几何参数,克服加工难点,保证加工质量。     

基于UG的汽车覆盖件的逆向设计与仿真加工

逆向工程作为掌握技术的一种手段,在各国工业界大量应用.文中在基于三坐标测量机的接触式测量的基础上,对汽车覆盖件进行了逆向工程开发.阐述了利用UG软件对点云数据的调点、建模、仿真加工的过程.实践证明该应用缩短了产品的设计周期,提高了设计效率.     

大型衬套零件加工刀具刃磨技术分析

作为大型柴油机中的常见零部件,衬套零件存在着工件直径大、壁厚较薄等加工不利因素。对该类零件加工所用刀具进行了几何角度分析,并采用YG8螺纹车刀改制刀具进行切削检验,选择合理的切削参数,获得了较好的实际加工效果。     

基于敏感度分析的机床关键性几何误差源识别方法

零部件几何误差耦合而成的机床空间误差是影响其加工精度的主要原因,如何确定各零部件几何误差对加工精度的影响程度从而经济合理地分配机床零部件的几何精度是目前机床设计所面临的一个难题。基于多体系统理论,在敏感度分析的基础上提出一种识别关键性几何误差源参数的新方法。以一台四轴精密卧式加工中心为例,基于多体系统理论构建加工中心的精度模型,并利用矩阵微分法建立四轴数控机床误差敏感度分析的数学模型,通过计算与分析误差敏感度系数,最终识别出影响机床加工精度的关键性几何误差。计算和试验分析表明,该方法可以有效地识别出对机床综合空间误差影响较大的主要零部件几何误差因素,从而为合理经济地提高机床的精度提供重要的理论依据。     

自回转车刀结构优化设计与制造

阐述自回转车刀的优点和使用中存在的一些问题。刀片回转不均匀是实际应用中面临的难题之一,解决刀片回转不均匀问题的关键在于优化设计刀片回转轴与轴承、刀片内孔之间的配合间隙。通过优化设计其结构参数以及采用合理的加工工艺,改善自回转车刀刀片的回转均匀性。通过切削试验证明,经过优化设计后的自回转车刀在实际生产中具有良好的使用性能。此外,还讨论了自回转车刀刀体与刀片制造的加工工艺问题。     

五轴数控机床几何误差的建模与补偿技术

实时误差补偿技术是近代机床技术的研究重点,多轴数控机床的误差补偿问题有很高的难度和研究价值。本文提出了基于多体系统的五轴数控机床几何误差建模技术,研究了误差补偿的关键,即表示几何误差的参数,同时为了评估建模的好坏,研究了基于多体系统的切削工件过程仿真。     

高速切削技术的发展及应用

高速切削技术已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。高速切削较之常规切削是一种创新的加工工艺和加工理念。分析了高速切削技术的特点，研究了高速切削的关键技术：机床技术、刀具技术和工艺技术，介绍了高速切削技术在航空航天和汽车制造等领域的发展及应用。     

高速切削的关键技术及应用

高速切削技术已成为切削加工的主流和先进制造技术的一个重要发展方向。高速切削较之常规切削是一种创新的加工工艺和加工理念。分析了高速切削技术的特点．研究丁高速切削的关键技术：机床技术、刀具技术和工艺技术，介绍了高速切削技术在航空航天和汽车制造等领域的发展及应用。