液体火箭发动机导管数字化制造技术分析

针对液体火箭发动机传统弯管工艺成形精度、一致性难以保证的问题,研究了导管数字化制造技术,重点研究导管逆向建模技术、导管精确成形技术和导管数字化检测技术,实现了液体火箭发动机导管制造信息从设计图纸、制造过程及检测技术的全过程数字化传递。     

带缺口飞机框肋类零件展开工艺数模快速设计

飞机零件工艺数模设计效率直接影响飞机数字化制造周期,提高零件工艺数模设计效率是数字化制造中急需解决的问题之一。通过分析零件展开工艺数模理论,充分利用CATIA/CAA开发平台优势,开展了飞机框肋类零件快速展开工艺数模技术研究,研发了一套系统适用于复杂框肋类零件展开工艺数模快速设计软件,并以实例进行了验证。介绍了系统的设计流程以及关键技术。该系统保证了展开信息的准确性,提高了工艺稳定性,满足了质量需求,缩短了制造周期,在实际生产应用中有着重要作用。     

航空发动机导管弯头增减结合制造技术研究

针对典型航空发动机钛合金导管弯头零件形状复杂、薄壁、切削加工性差的问题,基于3D打印技术和数控车削技术各自优势,设计了增材制造和减材制造相结合的制造工艺流程,即钛合金导管弯头毛坯制备采用3D打印增材制造技术,解决了复杂异型结构成形难题;导管弯头精加工采用数控切削(减材)加工技术解决了加工精度问题,并优化了该零件3D打印工艺参数和数控车床工装夹具,确保了制造精度和效率,为解决航空发动机钛合金导管弯头工艺难点提供了新的技术思路。     

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。     

基于MBD技术的通类零件制造模型研究

航天典型通类零件应用广泛,具有结构复杂、精度要求高和加工效率低等特点。以三通零件为研究对象,通过分析其结构特点,制定了完整的加工工艺,建立了MBD制造模型信息的表达公式。利用表达式功能实现了通类零件参数化建模和建立了工序模型,通过修改变量可以完成通类零件的快速设计。在UG数控加工仿真模块中根据建立的工序模型生成了通类零件的数控加工程序,最后通过切削加工验证了程序的有效性。为新型通类零件的快速设计和数控加工提供了技术参考。     

全三维模型驱动的复杂产品智能制造

为适应以现代飞机为代表的复杂产品对制造效率和质量提升的需求,综合生产数据和制造知识两类信息处理,提出了全三维模型驱动的智能制造模式。建立了全三维设计和制造模型的数字量定义、传递与控制模式,通过扩展承载内容提升模型的适用性,通过协同设计提升模型对工艺的适应性,从而用面向制造的全三维设计模型驱动制造的高效化;以工件模型的数字量传递提高制造效率,以考虑变形补偿的工艺模型控制制造的准确度,从而以面向工艺链的精确制造模型驱动制造的可控化;建立了制造知识的数字化表达、管理和集成应用模式,采用工艺领域知识的系统化建模对源头各异的制造知识进行集中分类存储,采用成熟度控制生产数据向知识的转化来实现企业知识的螺旋式上升以及工艺领域知识的表达和科学管理;以多层次的推理提高模型设计的效率和准确度,以XML的几何数据交换将智能设计工具与已有计算机辅助系统相集成,实现复杂外形零件数字量的快速、精确定义。结合飞机框肋零件的制造,说明了全三维模型驱动的智能制造过程。实例零件制造结果表明,该技术可一步达到成形精度要求、显著缩短制造周期,并可用于指导飞机各类零部件智能化制造系统的构建,促使制造活动由经验依赖的试错模式向智能化的高效高质量模式转变。     

快速成型中基于零件制造精度的分层算法优化

在快速成型技术中,以STL模型为基础的分层制造工艺存在台阶效应,台阶效应影响制造零件的尺寸精度和表面粗糙度。为了减小分层制造的台阶效应,讨论了采取较小的分层厚度,从而提高零件的制造精度。讨论了选择合理的分层方向来避免台阶效应,但是为了避免在加工时频繁添加支撑,提出了基于零件装配要求的分层方法。为了避免因分层厚度减小而增加的制造时间,讨论了通过提前对三角形面片进行分类提取,去除一部分冗余三角形面片,从而减少分层时间。提出了将此三者结合即将减小层厚、选择合理分层方向以及三角面片的分类排序结合起以减小快速成型中的台阶效应,提高制造精度,保证制造效率。通过实例进行验证,表明该方法可以有效地减小台阶效应、提高制造精度并且保持其成型效率。     

基于Pro/E的复杂箱体三维数控加工前处理方法研究

制造企业越来越多地使用3D软件进行设计与制造,设计工程师通常使用零件的基本尺寸与公差标注信息来描述箱体类零件模型,大多数箱体类零件需要在数控机床上加工,数控机床加工零件的精度取决于机床精度,其走刀位置都是走到公差中心点,这就需要数控编程工程师对模型的加工尺寸进行相应的转换.本文使用VB API对Pro/E进行二次开发,提取箱体模型的基本尺寸和公差信息,通过计算得出满足数控加工要求的尺寸值,并利用这些尺寸值驱动生成新模型,从而完成数控加工编程的自动前处理.避免了尺寸转换的遗漏和错误,提高了生产效率,减少了加工废品率.     

光固化快速成型工艺对模具成型零件精度的影响

以光固化快速成型技术和模具零件的制造精度为基础,利用SPS350B快速成型机固化成型模具零件,研究固化成型中提高模具零件成型精度的方法。主要研究了模具零件在光固化成型中的变形特性。采用理论推理和实验成型,验证光固化快速成型模具零件中工艺参数、支撑设置、成型方向选择和成型深度设定对模具零件精度的影响。     

球销零件加工工艺的改进

球销零件是球销万向联轴器的关键零件，加工中零件不易夹紧，加工费时费力，存在加工精度差、不易互换等缺点。本设计对工艺进行了改进，设计制造了一套车具及铣具，保证了零件加工精度，提高了生产效率。     

数字制造的概念与科学问题

给出了数字制造的基本概念与定义；从数字制造的概念出发，全面阐述了数字制造的理论基础及科学问题；介绍了数字制造的发展趋势。     

导管数字化制造集成框架研究

针对传统经验弯管无法满足航天技术日益提高的需求问题,研究导管数字化制造技术。在分析导管数字化制造需求分析的基础上,建立了导管数字化制造集成系统功能结构与集成框架,并研究了基于知识的工艺性分析、基于数值建模与仿真的质量预测以及弯管过程快速仿真建模技术等关键技术。根据该集成框架,开发了基于导管弯曲工艺库且集导管工艺设计、质量预测及加工过程仿真等功能于一体的导管数字化制造系统,该系统已经应用于某航天部门多个型号产品上,效果明显。     

一种飞机钣金零件数字化制造系统模式

提出了飞机钣金数字化制造过程模型,根据数字化和钣金工艺的特性,从数字量的传递与定义两个角度建立了基于制造模型的信息传递与控制模式和基于知识的钣金制造要素设计模式,从而改变了以模拟量传递、经验依赖、试错为主的传统制造模式.分析表明,该模式可以提高钣金零件质量,降低制造成本,缩短制造周期.     

二齿差纯滚动活齿内齿圈的数字化设计与加工

针对新型二齿差纯滚动活齿内齿圈轮廓曲线加工精度低,加工难度大的问题,提出了基于UG NX设计平台的三维数字化设计与加工的方法。通过二齿差纯滚动滚柱活齿外端曲线的包络方程,在UG NX设计平台对内齿圈三维建模。对齿形进行了分析并对数字化加工做了详细的说明。借助UG NX设计平台,有效解决了内齿圈加工过程中的难题,降低了产品设计、生产成本,提高了工作效率。通过数控机床的切削仿真,降低了零件加工错误的风险。UG NX设计平台的数字化设计与加工为内齿圈的设计与制造提供了新的方法。     

数字化车间质量管理信息规范化技术研究

装备关键件制造过程中,质量信息量大,且存在大量非规范信息,使质量信息与车间其他系统之间的信息集成存在较大的困难。本文采用UML统一建模语言对质量信息进行建模,实现了车间质量管理系统数据库中数据结构规范化设计。在UML模型基础上,采用XML标准对可用于网络传输与交换的数据信息的规范进行描述,使质量信息以XML文件形式存在,应用Web Services技术,实现质量信息在数字化车间网络环境中的信息集成与共享。     

航空典型零件快速标注技术

航空典型零件制造过程中需要大量的标注信息,而三维数字化标注已取代二维工程图。针对手动三维标注繁琐的问题,提出利用CAA(Component Application Architecture)对CATIA进行二次开发,完成三维模型标注元素和特征信息的提取,编制零件快速标注系统,并将系统集成到CATIA环境中,实现航空典型零件的快速标注。实例表明,快速标注系统可缩短设计周期,提高设计效率与质量,具有一定的工程实用价值。     

数字化制造中的信息质量问题研究

信息质量控制是数字化制造系统中的关键问题。从静态信息质量和动态信息质量的角度,分析了企业在实施信息化过程中存在的信息质量问题,论述了信息质量在数字化制造中所起的决定性作用。对当前信息质量研究中,信息质量维度的分类与定义、信息质量的控制技术与评价分析方法的现状进行了分析总结,提出了数字化制造中信息质量的研究方向。     

An adaptive slicing algorithm and data format for functionally graded material objects

Rapid prototyping technology makes the manufacturing of functionally graded material (FGM) objects possible. The FGM production process requires concurrent applications of digital design and manufacturing methods. For this reason, it is imperative to construct and capture information and other critical data regarding the geometry and materials about FGM objects for use in the manufacturing process. This paper proposes a simplex-clear data format for modeling FGM objects. This proposed data format captures both the geometry and material information of an FGM object. It also presents a finite element-based slicing algorithm which slices the FGM object into layers and captures each layer’s information for rapid prototyping manufacturing of the object. An example is given at the end of the paper to validate the data format and demonstrate the adaptive slicing algorithm.     

面向全球制造环境的先进制造使能技术

动态联盟企业的组织模式,联盟企业间的动态伙伴关系,动态联盟的群体决策支持系统,动态联盟的组织运行和经营管理技术是敏捷企业的主要研究内容,并行设计技术主要同向球制造网的产品并行设计技术,异地设计与制造技术主要研究异地设计环境下产吕数字化建模及数字化定义,分布式数字化装配技术,工装数字化设计及工装数字化装配技术,虚拟制造与制造过程仿真技术,支持异地设计与制造的计算机协同支持环境（CSCW）等,GM环境下的产品信息集成技术主要研究基于Internet技术的STEP信息集成,分布式产品数据管理技术,基于分布式对象体系的信息集成和全球制造环境网络支持平台,GM环境下的产品开发过程研究的主要研究对象包括产品开发过程建模及分析,仿真工具,产品开发过程管理等。     

基于基因工程的成本建模方法的研究

当前产品设计领域中 ,如何有效组织和处理建模过程中复杂信息的传递和转化是成本建模研究的关键问题。论文研究了成本全信息模型 ,分析了成本模型的基因表达 ,提出了基于基因工程原理的信息传递和转化表达方法 ,在成本建模过程中实现了建模技术智能化 ,开发了相应的软件并在工程应用中得到验证 ,实现了建模过程的高效性、可靠性和通用性 ,为设计师提供一个强有力的成本决策支持工具。