基于模糊推理的零件特征加工方案决策研究

为实现计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)系统中零件特征加工方案的决策,分析了影响加工方案选择的因素,提出了一种基于模糊推理的零件特征加工方案决策方法。文中建立了零件特征属性与加工方案的模糊映射关系,设计了适当的隶属度函数,建立了加工方案的模糊推理模型。该决策方法将基于规则的推理转化为模糊推理,降低了推理过程的匹配冲突。通过实例验证表明,利用模糊推理进行零件特征加工方案的决策是有效的和可靠的。     

基于VC++的孔加工自动编程系统开发

通过分析各种孔的特性和数控加工中孔加工的复杂性,开发了基于VC++孔加工数控自动编程系统.该系统在预知加工零件的形状、精度和工艺要求等的前提下提出了孔加工的方案,并对孔加工需要的各种参数进行建库,以便根据数控系统要求选择适当的刀具、切削速度和进给速度.软件系统用VisualC++6.0编制.     

基于遗传算法的零件多加工方案组合优化方法

对非线性工艺规划中零件加工方案决策问题进行探讨,提出了先将加工特征的多个加工方案合理组合成零件的多个加工方案,再对零件的各加工方案进行排序的分步决策思想。在分析零件特征典型加工方案及加工方案组合优化原则的基础上,建立了零件加工方案组合优化的数学模型,设计了相应的遗传操作算法,并用典型算例说明了算法的应用,计算结果与专家决策结果基本吻合。所建立的模型不涉及具体的加工特征和加工方法,具有通用性。     

自定义加工特征的船用柴油机箱体件CAD/CAPP/CAM集成系统

为解决当前船用柴油机箱体类零件设计制造集成度不高、信息传递不顺畅等问题,提出基于自定义加工特征的方法来构建此类零件的CAD/CAPP/CAM集成系统。该方法依据成组技术和知识工程的原理,根据其形状特点和刀具轨迹形式将零件的各个加工特征进行分类,构建自定义加工特征库。在加工特征表述中,使用属性和标注进行表示,可实现基于加工特征的集成模式下的工艺决策和数控编程。采用自定义加工特征方法能够大大减少人工交互操作,提高工艺决策和数控编程的准确性和自动化程度。     

箱体类零件的加工工艺分析

本文从工艺路线的拟定、定位基准的选择、主要表面的加工三方面重点分析了箱体类零件的加工工艺、提出了先进的孔精加工工艺方案并指出:箱体类零件的重要孔系的加工精度成为箱体类零件的加工工艺关键。     

航空发动机风扇单元体高效孔加工技术

论述了涡扇发动机风扇单元体孔的特征、加工难点和加工刀具的设计思路。针对特征孔加工周期长、质量差的问题,设计了新型加工刀具及改进加工工艺路线,提高了加工效率和零件质量,形成一套高效的孔加工方案,有利于提升航空发动机整体制造水平。     

基于STEP-NC的工艺规划优化方法研究

在重点分析零件特征典型加工方案及加工方案组合优化原则的基础上,基于STEP-NC应用遗传算法建立了零件加工方案组合优化的数学模型。并将该方法应用到具体零件的工艺排序决策过程中,通过编码、杂交、复制、变异等得到满足零件要求的最优或接近最优的工艺路线。验证了遗传算法在STEP-NC工艺路线排序中的有效性。     

高精度细长轴的中心孔加工工艺

在汽车产品加工中有很多轴类零件,如曲轴、凸轮轴、平衡轴及其他传动轴等。这些零件的结构细长、几何形状不完全对称。尺寸公差、形状公差、位置公差及轮廓精度、平衡精度要求很高。高精度细长轴类零件的制造加工工艺不断应用新技术、改进工艺措施。在整个轴类零件加工中,中心孔的加工是轴类零件加工的工艺基准一精基准,是其它工序精度加工的一个基本保障。     

复杂壳体类零件深孔加工方法研究

深孔加工技术是液压壳体类零件加工技术难点之一。详细分析了液压壳体类零件的结构特点、材料特性以及深孔相关要求,分别从热处理工艺的安排、孔加工方案的确定、刀具和机床的选择以及数控加工工艺的合理安排方面作了全面的分析和研究,总结了1套完整详细的深孔加工设计思路和方法。     

特征设计与工艺规划集成技术研究

针对CAD/CAPP数据与功能集成的需要,提出了基于特征设计与映射的特征工艺规划方案.通过调用特征库中标准的特征或用户定义特征(UDF)的实例完成零件模型设计.通过建立映射规则将设计特征模型重构为加工特征模型.通过建立工艺知识的决策规则与工艺知识库,将加工特征与加工方法、制造资源关联,实现基于特征的工序、工步的自动生成.特征工艺树通过与典型工艺模板的匹配构造工艺规划树,实现零件工艺路线的自动生成.通过人工交互编辑工序、工步及工艺路线、可输出完整的工艺文件.     

Development and evaluation of feature-focused dynamic routing policy

This paper reports on a development of feature-focused dynamic routing policy and its evaluation in a flexible manufacturing systems (FMS) simulation framework. The dynamic policy is based on an integrative methodology in which process planning system IMPlanner is integrated with FMS simulation module. IMPlanner’s rule-based system process selection system performs knowledge-intensive task of generating alternative processing options for each feature for parts in production plan. Generated alternative routings (process plan network) for each part are utilized in the FMS simulation module such that routing decision in FMS are made on periodic intervals by considering alternative processes for each feature and making decision based on the current system status and performance. The proposed framework has been evaluated in an experimental FMS simulation module, implemented in Arena, in which two performance criteria, machine utilization and WIP, were used to make routing decisions. The feature-focused approach is compared with traditional static decision-making, and its improved performance is demonstrated.     

基于解析一仿真反馈的动态随机生产决策模型

为了解决动态随机因素在综合生产计划决策中造成的生产计划不可行问题，提出了使用仿真方法近似实际的生产系统，结合随机解析模型，通过反馈方法进行决策参数修正的解析一仿真动态随机生产决策模型，并给出了作业参数的反馈松弛修正方法。该方法首先通过静态随机解析模型求解最优生产决策，将最优决策结果输入仿真模型，以此比较实际仿真生产结果和静态解析模型决策结果的差别，基于该差别对随机决策参数进行松弛修正，将松弛之后的决策参数带入解析模型再次循环建模并求解和仿真，直到符合停止准则。通过算例验证了该决策方法的收敛性，并通过实例证明了该方法在实际生产系统的动态随机决策中是有效的。     

基于区间数的机械加工工艺方案多目标稳健决策

绿色制造中的工艺方案选择是一个复杂的多目标决策问题。由于机械加工过程存在不确定性,目标值往往不是一个确定的数,而是一个变化区间,所以用区间数表示更加符合实际。为此,提出一种基于区间数的机械加工工艺方案多目标稳健决策方法,首先建立了多目标稳健决策体系;然后结合区间数理论,建立了多目标稳健决策模型;最后以阀体机加工过程的4个不同工艺方案为例,验证了该模型的可行性和实用性。     

机械零件加工路线的影响因素研究

针对机械零件的特点,分析了机械零件不同特征的加工方法,实现了零件特征要素加工方法,研究了零件一次装夹的优化、决策和工步排序,最终得到了机械零件在加工中心上的最优工艺路线。     

基于不完全互惠偏好关系的产品工业设计方案决策

为解决产品工业设计方案决策中的偏好缺失问题,引入不完全互惠偏好关系,提出了产品工业设计方案决策流程。研究了不完全互惠偏好关系的基本理论、运算法则与缺失偏好处理算法,并据此确定产品方案偏好矩阵的一致性权重,借助层次分析法获取决策者信任权重,建立共识度模型评判决策群体偏好一致性,根据不完全互惠偏好关系一致性权重和决策群体信任权重确定非共识决策的反馈机制,利用粒子群优化算法和最小成本法对产品工业设计方案决策的不完全互惠偏好矩阵进行优化,以促使决策共识达成,输出产品方案整体支配度,确定方案优劣。以汽车充电桩的产品设计方案决策为例,开发了软件原型系统,验证了所提方法能够有效处理产品工业设计方案决策中的偏好缺失问题,提升设计决策的质量和效率。     

基于低碳制造的机械加工工艺方案的评价指标分析

探讨了基于低碳制造的机械加工工艺方案,并以降低加工成本、提升资源利率效率、降低污染等目的,设计加工工艺方案评价指标。     

基于主成分分析的产品外观设计决策模型

利用主成分分析对产品外观设计方案进行多目标决策,回避了设计评价中常用的评价指标模糊权重系数求解,增强了设计决策的客观性。首先,根据设计师访谈、用户调研和国内外的设计评价研究泛选产品设计评价指标;通过评价指标的公信度评测、重合度评测和效用度评测,消减重复、低效的设计评价指标,确定产品设计评价指标体系;基于主客观指标赋值,建立评价矩阵;最后,计算评价矩阵的相关系数矩阵,求解其主成分及其贡献率,构建综合评价函数。通过具体设计方案评价实验,各主成分代表的意义符合工业设计师的认知,最终评价结果与市场和用户综合评价基本一致。该研究在一定程度上增强了设计评价的客观性和科学性,对产品外观设计决策有实际价值。     

Optimization for process plans in sheet metal forming

Determining a process plan in the early phase of the sheet metal forming process is a mandatory task for a process planner. The objective of a process planner is to find a feasible and cost optimal process plan which, in particular, optimizes the assignment of processing elements to processing steps of the production process. We propose to find such an assignment in an automatic way for all the hole features by splitting the entire task into three subsequent steps. At each step, the combinatorial optimization problem is modeled as a bin packing problem with conflicts, and heuristically solved by a specifically designed ant colony optimizer. It is ensured that, at each step, the process plan is feasible while minimizing the tooling costs. In our computational results, we compare our approach to the existing greedy heuristic when computing a process plan for five different practice-relevant sheet metal parts, and show that we can save up to 50 % of the entire tooling costs.     

CAPP开发工具中用户框架系统的关键技术研究

CAPP开发工具是实现CAPP商品化和CAD/CAPP/CAM集成的必由之路。本文提出的CAPP开发工具由构造工具系统和用户框架系统组成。用户框架系统是在构造工具系统的基础上,用来生成零件工艺的执行工具。它主要由用户信息模板读取、零件信息获取和检查、工艺路线生成、工艺文档输出、加工信息输出等模块组成。文中分析了实现用户框架系统的关键技术,面向系统特征和用户定义特征的加工特征类定义、基于柔性工艺决策原则的工艺排序优化方法和基于零件工艺结构树的工艺信息处理方法。     

分段沉积/雕铣成形的工艺规划研究

分段沉积/雕铣成形技术是快速原型结合传统加工方法的一种新的工艺,兼有快速原型的高柔性和传统加工的高精度.对分段沉积/雕铣成形技术中零件的分段、薄壁件的加工、尖角的加工、曲面的加工等一些特殊工艺进行合理的工艺规划,提出解决措施.