毛坯模型的自动形成技术研究

以铸造毛坯为研究对象，进行了毛坯模型的自动形成技术的研究。首先建立零件的三维特征模型，再提取相关工艺信息，从面加工特征和体加工特征两方面进行加工特征的识别，然后根据相关铸造毛坯知识模型补偿，最终形成毛坯模型。     

回转体零件CAD／CAM集成系统

回转体零件ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统采用特征造型技术建立统一的产品信息模型,实现ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ的高度集成。ＣＡＤ模块用特性造型方法完成零件的设计。ＣＡＰＰ模块根据零件的特征模型作自动零件的特征模型自动生成零件毛坯,制订工艺路线。ＣＡＭ模块完成加工路线的规划、刀夹具的选择、切削参数的确定。ＡＰＩ模块生成ＮＣ代码。仿真模块模拟毛坯的加工过程、检测干涉和ＮＣ代码的正确性。ＮＣ编辑模块完成对ＮＣ代码     

基于制造资源能力的装夹工艺分层设计技术

为发展创成式的计算机辅助工艺设计,研究了计算机辅助工艺设计系统中工件装夹规划的自动生成算法.基于扩展有向图,建立了零件的公差信息和基准-加工特征关系的数学表示模型,基于公差分析和制造资源能力模型,建立了从单件层到多件层的工件装夹工艺生产算法.该数学模型和算法可自动识别工件的加工特征、装夹基准,并根据制造资源能力和公差分析对装夹进行优化分组,实现装夹分组对工件加工精度的影响最小化,进而生成装夹规程.最后以实例证明了该方法的可行性.     

三维机加工工艺工序间模型快速创建方法

为达到机加工零件快速工艺设计的目的,对快速创建工序间模型的方法进行了研究。根据机加工零件模型加工特征的生成方式及特点,将加工特征分为凹陷特征、凸起特征和过渡特征;以特征识别技术为基础、特征面组为研究对象,结合工艺知识识别出所需加工特征的面组;运用半空间思想及基本建模方法,获取制造特征体并保存;获取所有制造特征体后生成零件毛坯模型,与获取的制造特征体进行布尔操作,快速创建工序间模型。以某机加工零件为例,对该算法进行了实例验证。     

盘套类零件铸造毛坯及工序模型自动生成方法

针对盘套类零件三维工序模型构建问题，提出一种盘套类零件铸造毛坯模型和工序模型自动生成方法。首先将零件设计模型转化为包含候选分割面序列和加工方法链等信息的集成信息模型；然后对设计模型的最小包围盒添加机加余量生成初始毛坯模型，并通过布尔运算获得材料移除体；将材料移除体分割为单元体，对各单元体执行映射和分类操作，获得铸造单元体和机加单元体；最终通过机加余量分离及加工特征映射等操作，生成铸造毛坯模型和工序模型。以典型盘套类零件为案例对所提方法的有效性进行了验证。     

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STEP-NC毛坯特征生成方法的研究

毛坯的选择与设计是工艺规划的重要任务之一,而现有的CAPP系统中并不提供毛坯设计和自动选择的功能。采用基于特征识别的毛坯特征生成方法来完成STEP‐NC的数控程序所需的工艺信息,其主要分为不可预制特征的添补和可预制特征余量的添加。最后通过毛坯特征生成实例来验证研究方法的可行性。     

工序模型驱动的工艺设计方法

通过分析目前三维环境下工艺设计存在的问题,在工艺设计过程中引入工序模型的概念,并提出了工序模型驱动的工艺设计方法.该方法从零件设计模型到毛坯模型逆向生成零件的加工工序,每规划一道工序,生成一个工序模型,然后基于该工序模型进行下一道工序的规划.在工序模型驱动的工艺设计过程中,加工特征识别、加工元生成以及加工元聚类是影响工艺自动规划的关键,为此,对基于工序模型的混合加工特征识别、基于知识的加工元生成以及基于模糊C-均值的加工元聚类进行了深入的研究.以某型号飞机双面大框零件为例,讨论了所提方法的应用过程,为三维环境下的工艺设计提供了一种新思路.     

基于特征的电动机轴CAD/CAPP/CAM集成系统研究

利用基于特征的设计思想,将电动机轴的设计特征、工艺特征和加工特征封装在一起;在产品设计阶段采用基于特征建模的设计方法,工艺规划阶段自动继承CAD系统生成的产品设计信息,并与加工方法相对应,生成CAM所需的数控加工程序。使零件在整个制造中实现信息采集、传递和加工过程的畅通无阻。     

内加工--一种新的加工理念和一类新的成形方法

1从外加工拓展到内加工 试分析古往今来人类采用的所有加工成形工艺，它们都具有一个共同的特点，即加工工具，如模具、刀具或是各种射线，都被置于被加工材料的外部，都只与被加工材料的表面(或表层)相互作用；用于加工成形的能量也是从表面传给被加工的坯料。鉴于此，可以将所有这些加工成形方法统称为“外加工”方法。可以说，     

水平下调式三辊卷板机加工过程的仿真系统分析与设计

在分析水平下调式三辊卷板机工作原理的基础上,根据卷板机受力分析数学模型以及选定的加工工艺建立相应的算法,并对卷板机加工过程进行了仿真系统的设计与研究,从而可以对卷板机的加工过程进行实时控制,及时检查和修改NC程序文件,减轻了数控编程人员和操作人员的劳动强度。     

水平下调式三辊卷板机加工过程的仿真系统分析与设计

在分析水平下调式三辊卷板机工作原理的基础上，根据卷板机受力分析数学模型以及选定的加工工艺建立相应的算法，并对卷板机加工过程进行了仿真系统的设计与研究，从而可以对卷板机的加工过程进行实时控制，及时检查和修改NC程序文件，减轻了数控编程人员和操作人员的劳动强度。     

Study on the tolerance allocation optimization by fuzzy-set weight-center evaluation method

The tolerance allocation optimization method by fuzzy-set weight-center evaluation is used to derive the manufacturing difficulty coefficient, through quantifying the manufacturing condition factors which all affect the manufacturing cost, including the forming means of the blank, element size, machining surface features, operator’s skills, and material’s machinability. The coefficient is then converted into a weight factor used in the inversed square model representing the relationship between the cost and tolerance, a cost-objective function model based on optimal tolerance allocation according to the manufacturing conditions is thus established for optimizing and allocating the tolerances. Integrating this model into computer-aided-tolerance-allocation makes it more convenient, accurate, and feasible.     

基于设计公差约束的螺旋桨配准问题

针对螺旋桨加工过程中叶面和叶背加工余量分布不均匀的问题,提出了一种公差约束条件下螺旋桨毛坯与设计曲面快速配准的方法,用以保证螺旋桨叶面和叶背加工余量均匀。在螺旋桨设计过程中,分析了半径、纵斜、轴向位置和桨叶夹角对设计曲面空间位置的影响,确定了基于设计公差变动范围的螺旋桨形貌变化约束条件。建立了约束条件下螺旋桨曲面配准数学模型,并基于模拟退火算法快速求解得到全局最优解。螺旋桨毛坯曲面与设计曲面的匹配验证结果表明,该算法能实现螺旋桨毛坯曲面和设计曲面的快速匹配。     

Surface generation modeling of micro milling process with stochastic tool wear

Micro milling is widely used to manufacture miniature parts and features at high quality with low set-up cost. To achieve a higher quality of existing micro products and improve the milling performance, a reliable analytical model of surface generation is the prerequisite as it offers the foundation for surface topography and surface roughness optimization. In the micro milling process, the stochastic tool wear is inevitable, but the deep influence of tool wear hasn't been considered in the micro milling process operation and modeling. Therefore, an improved analytical surface generation model with stochastic tool wear is presented for the micro milling process. A probabilistic approach based on the particle filter algorithm is used to predict the stochastic tool wear progression, linking online measurement data of cutting forces and tool vibrations with the state of tool wear. Meanwhile, the influence of tool run-out is also considered since the uncut chip thickness can be comparable to feed per tooth compared with that in conventional milling. Based on the process kinematics, tool run-out and stochastic tool wear, the cutting edge trajectory for micro milling can be determined by a theoretical and empirical coupled method. At last, the analytical surface generation model is employed to predict the surface topography and surface roughness, along with the concept of the minimum chip thickness and elastic recovery. The micro milling experiment results validate the effectiveness of the presented analytical surface generation model under different machining conditions. The model can be a significant supplement for predicting machined surface prior to the costly micro milling operations, and provide a basis for machining parameters optimization.     

浅析某发动机起动齿轮加工工艺的改进方法

某机种起动齿轮为薄壁件,机加过程中变形大,而且表面淬火的变形更大,难以消除,造成加工效率低,废品率高。本文通过优选零件材料和热处理工艺、数控加工参数及加工工艺等方面的改进,事实证明,工艺改进后能极大地提高生产效率及产品合格率。     

塑料注塑的CAD／CAE／CAM（Ⅴ）注塑模计算机辅助制造

给出了一个加工复杂注塑模的ＣＡＭ系统，包括从毛坯到合乎设计要求的模具成品的加工过程的多个环节，主要对加工的刀具轨迹的自动生成及干涉检查、曲面检测轨迹的自动生成及干涉检查、精加工的刀具轨迹的自动生成作了详细介绍。     

PCBN刀具应用于先进切削工艺研究

介绍了ＰＣＢＮ刀具的特点、性能及高速、超高速切削、硬态切削、干式切削等先进切削工艺的特点和优越性,并用实际数据说明ＰＣＢＮ是适合于上述先进切削工艺方法的理想刀具材料,具有重要的应用价值和意义。     

零件绿色制造模型及表面绿色加工技术研究

零件的加工是制造过程中大量消耗资源、产生废弃物的主要环节,机械产品报废后的回收和再生利用的主体是零件,因此,零件的绿色加工是绿色制造的重要研究内容。基于绿色的观点,对零件的制造过程进行分析,建立了零件绿色制造特征模型;构建了零件绿色加工技术体系。进而,以零件表面成形为主线,对零件表面的绿色加工工艺过程进行了讨论,提出了基于“除去材料”和基于“增加材料”的零件绿色加工工艺过程方案。特别探讨了利用表面工程技术实现零件表面绿色加工的技术可行性。