应用基于模型的定义技术建立三维工序模型研究

为了实现零件加工特征中间工序模型的快速生成,提出了一种应用基于模型的定义(MBD)技术建立三维工序模型的方法.分析了设计MBD模型与工艺MBD模型、工序MBD模型间的相互关系,结合数字化工艺设计系统,给出了三维工序模型中孔特征和规则凸台面特征的自动生成技术路线,论述了数字化工艺系统的功能框架及信息模型,并验证了应用MBD技术建立三维工序模型的可行性和有效性.     

MBD环境下加工元的三维机加工艺设计方法

针对目前基于模型定义(Model-Based Definition,MBD)环境下三维机加工艺设计过程中出现的信息不一致问题,在MBD加工元的概念基础上,提出基于MBD加工元的三维机加工艺设计方法和设计过程。研究基于MBD加工元的生成方法,并在此基础上研究基于MBD加工元的工艺方法决策。基于工序模型的关联复制技术和布尔运算,建立基于MBD加工元的工艺模型。开发基于MBD加工元的机加工艺设计系统,并以飞机盒类零件为例验证所提方法的有效性。     

基于模型定义的工艺信息建模及应用

为实现基于模型定义技术在工艺设计中的应用,考虑零件制造的中间状态,以工序MBD模型为基本单位,通过加工特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向工艺的MBD模型。然后以工序模型为载体,建立MBD的零件工艺信息模型。采用多视图方法,分别将三维标注信息按照专业类型和工艺规划过程进行划分和管理,并将工序模型进一步划分为实体层、扩展层和应用层。以一个工艺信息实例说明了基于模型定义的工艺信息建模在三维工艺规划系统中的应用。     

基矛UG产品工艺信息三维标注应用的探索

MBD 的工艺设计是基于三维设计模型直接完成工艺模型的创建,并在三维工艺模型上完整表达产品工艺定义信息的先进工艺设计手段。在复杂产品制造行业中,MBD 协同设计制造技术的作用越来越大,本文以转向随动臂零件的模型为对象,结合 UG 软件平台,探索了三维标注及三维关联工序模型的具体方法,为企业实现数字化制造打下了基础。     

基于同步建模的工艺设计

为了解决零件制造过程中二维工序图与三维设计模型不相关的问题,提出了基于三维模型的工艺设计方法。首先提取三维设计模型的设计特征,将其与加工方法相关联,并映射为加工特征,再根据工艺知识对加工特征合并、聚类和排序,生成工艺过程路线,然后以该工艺路线的逆过程为导向,采用同步建模技术依次构建工序模型,通过加工余量和加工特征与工序模型相关联,直至生成毛坯模型。以电机轴零件为例,快速、准确地建立三维工序模型,实现了三维工艺建模的自动化。     

MBD技术下钣金零件模线样板的设计

在飞机的设计和制造中,模线样板作为飞机零件制造和工艺装配的首道工序有着重要作用,简要介绍了MBD技术及钣金零件外形样板、展开样板、切面样板在传统模式下和在MBD技术下模线的设计方法.MBD技术的应用,使模线样板设计转变为以三维模型为依据的数字化设计,提高了模线样板加工的效率与精度.     

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.     

运用特征识别技术的工艺规划技术研究

针对设计与工艺规划信息集成的需要,提出基于规则的特征识别方法,研究基于制造特征的工艺路线自动生成方法。提取到的模型几何信息通过与制造特征库数据的匹配,实现特征的自动识别。通过建立工艺知识的决策规则与典型工艺知识库,将制造特征与加工方法、制造资源关联,实现特征工艺方案的自动生成。产生的特征工艺树与典型工艺模板进行匹配,生成零件工艺规划树。通过人工交互编辑工序、工步及工艺路线,可输出符合实际需求的工艺文件。     

基于三维零件模型的工艺路线设计方法研究

针对基于三维CAD的计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)的发展需求,提出了一种基于三维零件模型的工艺路线设计方法。从零件三维模型中提取加工特征,建立以加工特征为核心的工艺信息模型,有利于与上游CAD以及下游CAM的集成和信息共享。在工艺信息模型基础上建立以加工元为基元的工艺决策模型,通过聚类和排序约束实现工序/工步的确定和排序,实现工艺决策过程的算法化。通过飞机双面大框零件实例说明了该方法是简单有效的。     

面向设计制造的船用柴油机零件全三维数字化定义研究

基于全三维的数字化定义是产品设计制造一体化的发展趋势,针对船用柴油机零件结构复杂等特点,实施全三维数字化定义方法.采用基于特征的三维标注技术和数据管理技术,同时将设计信息、加工制造信息和工艺信息依据制造工序进行合理组织与管理,置于三维软件平台中.在制造时,直接在三维模型上识别加工制造信息和工艺信息,摆脱二维图纸束缚.实验表明,采取该方法可以实现基于全三维模型的统一数据源,满足设计制造对全三维数字化模型的要求.     

工艺需求导向下的工艺创新设计研究

为使工艺创新设计有章可循,提出了一种工艺需求导向下的工艺创新设计过程。对工艺需求及其相应特点进行了阐述,建立了工艺需求获取方法模型,引导工艺人员从用户、设计信息、企业内部、社会环境和服务能力五个方面有针对性地获取工艺需求。借助于层次分析法(AHP)将工艺需求重要度进行评估,并利用质量功能展开(QFD)理论将工艺需求转换成相应的工艺特征,然后运用发明问题解决理论(TRIZ)生成可满足工艺需求的工艺创新设计方案。以南极磷虾脱壳设备中滚轴(细长轴)的加工工艺设计过程为例,验证了上述方法的可行性。     

基于工艺过程的工序尺寸确定方法

在制定零件机械加工工艺过程中,当定位基准与设计基准不重合时,需要建立工艺尺寸链来计算工序尺寸。当零件同一方向上设计尺寸较多时,定位基准需要多次转换才能保证这些设计尺寸,其工序尺寸的确定就变得比较复杂。本文通过实例介绍一种基于工艺过程的工序尺寸的确定方法,用这种方法建立工艺尺寸链、确定工序尺寸非常实用,具有一定的推广价值。     

Optimal Process Tolerance Balancing Based on Process Capabilities

An optimal approach for process tolerance balancing is presented. The new approach is based on process capabilities and is to be used in the stage of process planning. A nonlinear programming model is used to simultaneously optimise process tolerances of required operations. In the optimisation model, the objective function is to minimise the total manufacturing cost with different weighting factors. Using the estimated standard deviations of the dimensions and the manufacturing cost-tolerance functions, the constraint equations for the process tolerance chains and the manufacturing capability indices are established, together with a model for the economical tolerance bounds of machine tools. A practical example was used to verify the usefulness of the proposed approach. The results of the comparative study show that the proposed approach is more advantageous in relaxing tolerance requirements and in reducing scrap rates generally, compared with the existing methods. ID="A1"Correspondance and offprint requests to: Dr Y. Gao, Department of Mechanical Engineering, Hong Kong University of Science and Technology, Clear Water Bay, Kowloon, Hong Kong. E-mail: meygao@ust.hk     

基于工艺过程的工序尺寸确定方法

在制订零件的机械加工工艺过程中,当其定位基准与设计基准不重合时,需要通过建立工艺尺寸链来计算工序尺寸。当零件同一方向上的设计尺寸较多时,需要多次转换定位基准才能保证这些设计尺寸,其工序尺寸的确定就变得比较复杂。本文通过实例介绍一种基于工艺过程的工序尺寸的确定方法,用这种方法建立工艺尺寸链、确定工序尺寸非常实用,具有一定的推广价值。     

工艺参数对平板毛坯普旋成形的影响规律

基于ABAQUS/Explicit平台建立了符合实际的普旋三维仿真模型,利用此模型对平板毛坯普旋成形过程进行了模拟,研究了旋轮进给率、旋轮圆角半径、旋轮入旋角、板料厚度4个关键参数对平板毛坯普旋(第一道次)成形过程及旋压件质量的影响。结果表明:入旋角对板料的壁厚变化有较大的影响;旋轮圆角半径和板料厚度仅对板料的壁厚减薄率影响较大,对板料的壁厚增厚率影响很小;当旋轮进给率的值较小时,旋轮进给率对普旋成形过程影响不大。基于以上研究,最后得到了合理的工艺参数取值。     

电磁式磁力滚压加工启动过程研究

电磁式磁力滚压是一种将电磁技术和滚压技术结合的新技术用以提高长圆不锈钢管内表面质量.电磁式磁力滚压加工系统的启动是影响加工效率和加工效果的主要因素之一.通过对电磁式磁力滚压加工启动过程进行理论分析确定出系统启动需要满足的条件;利用Ansoft对启动过程进行仿真,得到不同启动频率下长圆不锈钢管磁力滚压启动参数;搭建试验平台进行磁力滚压加工启动试验,得到不同启动频率下磁力滚压加工系统启动瞬时最高温度及启动后稳定运行的温度数据.结果 表明:在满足启动力学和热学条件的情况下,电磁式磁力滚压加工系统能启动的频率范围为(4～9)Hz,系统启动并稳定运行的最佳频率为9Hz,启动时间为1.2s,提高了启动效率并为持续加工奠定了基础.     

基于典型工艺的相似工艺路线检索方法

为了解决从工艺数据中获取工艺知识的问题,提出了基于典型工艺路线检索相似工艺路线的方法。在该方法中,采用了更细致的工序编码方案,提出了多维工艺路线最长公共子序列检索算法,以更准确地度量工艺路线间的相似性。在典型工艺路线聚类分组的基础上,过滤不相关工艺路线,然后检索出相似工艺路线。最后通过实例验证了该方法的有效性。     

基于典型工艺的航空发动机轴类零件工艺设计方法研究

为了提高航空发动机的工艺设计效率,实现零件工艺快速生成,以轴类零件为代表,在分析其结构及工艺特点的基础上,提出一种基于典型工艺的工艺设计方法.该方法针对不同轴类零件,分别采用典型实例工艺和典型模板工艺进行新工艺设计.在此基础上研究了基于典型实例工艺的工艺设计关键技术,包括零件实例信息建模、实例工艺检索、实例工艺修订.详细说明了零件参数库的建立、工艺参数化关系的建立及实现等基于典型模板工艺的参数化工艺设计关键技术,并给出了应用实例.     

基于过程BOM的经营过程并行化设计方法

将串行活动并行化不仅是经营过程重构和并行工程中的重要问题，也是企业间合作过程设计需要考虑的问题。目前还不能有效地复用AS—IS建模过程中所收集信息的计算机辅助优化／设计方法。本文根据并行工程和企业间合作的特定情况，提出了合理的假设，借鉴BOM的概念，提出了基于过程BOM的并行经营过程计算机辅助优化设计方法，并开发了相应的工具。最后，结合航空CIMS中的案例进行了说明。     

基于工艺相似性的总装工艺快速设计技术研究

针对中国某企业派生型产品中小批量生产带来的装配工艺设计工作量大、效率低等问题,研究了一种基于工艺相似性的总装工艺快速设计技术.通过对装配工艺分类,构建装配工艺相似体系,分析了分类标志的选取方式,提出了总装工艺相似性检索策略及算法,给出了一种有效的总装工艺快速设计方法.