基于三维模型的机加工艺设计关键技术

基于三维模型的机加工艺设计方法可以有效地继承三维设计模型的信息,实现以三维工艺模型为核心的工艺信息表达方式,对实现工艺的智能设计与车间制造执行系统的深度集成具有支撑作用。分析与阐述了目前三维机加工艺设计关键技术的研究现状。分别对三维工艺信息的合理表达与组织管理、三维工艺模型的快速创建和工艺更改后的工艺模型动态重构等关键技术进行了论述,最后对三维机加工艺设计技术存在的问题及未来研究方向进行了展望。     

MBD环境下的三维机加工艺设计技术

针对基于模型定义技术对工艺设计带来的变革,在定义工艺模型、工序模型和工序参考模型的基础上,建立了基于模型定义环境下的三维机加工艺设计模式。以工艺方法为核心,集成工艺参数信息、资源信息和检验信息,构建了一种三维工艺信息标注符号。从标注面、相关性查询、成组标注、限定区域和颜色的使用等方面制定了三维机加工艺信息标注规范。开发了三维机加工艺设计系统,并以某零件为例,验证了方法的有效性。     

复杂零件三维机加工艺网络化发布方法研究

针对三维机加工艺在制造端轻量化的需求,文中研究了一种复杂零件三维机加工艺网络化发布方法。首先,以工序特征模型作为信息载体代替二维工序图纸。针对机加工艺模型的多工序的加工特性,给出了多工序模型的输出方式,并采用中间转换法对工序模型进行轻量化处理以满足Web端可视化需求,让工艺制造端显示更加直观可靠。其次,为了更好地体现复杂零件的加工面,分析了机加工艺工序模型加工特征轮廓的提取应用方法,包含边界曲线的格式定义以及网络显示方式。最后通过实例验证了文中所述机加工艺模型发布方法的可行性和有效性。     

一种基于后缀数组的三维机加工艺工序间模型轻量化文件压缩技术

针对三维机加工艺工序间模型轻量化文件较大不便于网络传输的问题,通过对三维机加工艺工序间几何模型进行研究,建立了一种对三维机加工艺工序间模型重复三角面片数据的匹配共用方式,并利用后缀数组的方法实现匹配过程的效率优化,并最终实现三维机加工艺工序间模型轻量化文件的压缩效果。     

机加工艺三维可视化表示与生成技术研究

为了将机加工艺以一种直观的、可视化的和可交互的方式展现出来,提出了三维可视化工艺的概念。通过分析三维可视化的机加工艺表示方法,建立了面向工艺过程的三维机加工艺信息模型。研究了在工艺信息模型支持下三维可视化工艺生成技术,提出以三维工序模型作为工艺信息载体来替换二维工序简图的思路。针对工艺模型分析了工艺信息的提取和组织方法。最后通过实例验证了方法的可行性和有效性。     

三维机加工序模型辅助生成技术

为达到以三维工序模型作为机加工艺信息载体的目的,研究了三维机加工序模型的辅助生成方法。分析了工序模型生成的Petri网模型,划分了三维工序模型生成的阶段过程。面向机加工艺知识建立了工艺本体,面向三维建模知识建立了建模本体,并在两者之间构建了映射转换关系。提出了工序模型的正向生成方法和逆向生成方法。在正向生成方法中研究了面向2.5维和超2.5维加工特征的加工余量生成方法,在逆向生成法中分析了其应用方法和约束条件,从而辅助工艺员面向机加工艺知识创建三维工序模型。     

MBD模式下机加工艺研究

基于模型的定义(Model Based Definition,MBD)技术是数字化设计制造领域的新趋势。为了加强实现MBD技术在产品全生命周期的协同设计与制造的应用,提高机加工艺可靠性,减少工艺更改繁琐等问题,文中研究与探讨了MBD模式下机械加工工艺新方法。以MBD模型作为设计制造工作流传递的单一数据源,设计模型的更改可以单项连接传递到工艺模型中,从而简化设计流程,减少大量更改单的输入输出,缩短产品研发周期,节约研制成本。     

基于刀轨的三维工艺全信息工序模型构建

三维工艺全信息工序模型贯穿整个三维工艺设计、制造过程。在三维工艺全信息工序模型的构建中,能否对中间工序模型进行快速建模直接影响了三维工艺全信息工序模型构建的效率。为了提高已有三维工艺设计系统的适用性,便于对其进行推广应用,提供了一种基于刀轨的工序模型生成方案,通过计算刀具沿刀轨运动所成包络面来切削毛坯零件,实现仿真切削,形成本步工序模型,并对通过在此工序模型上添加零件几何信息、工艺信息来构建三维工艺全信息工序模型的方法进行了探讨。通过实例验证了该理论方法的可行性。     

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.     

基于典型工序MBD模型的工艺路线决策研究

为了提高三维数字化制造工艺设计智能化水平,简化工艺路线决策过程,提出一种基于典型工序MBD模型的工艺路线决策方法.在制造特征分类的基础上构建了典型工序MBD模型,该模型融合了工艺决策规则、加工方法、机床和工装等工艺信息.通过加工特征与典型工序MBD模型匹配,减少了工艺决策步骤.为保证工序安排的合理性,定义加工元为最小信息实体,通过加工元的合并、排序,得到最优工艺路线.以飞机双面大框结构件的三维数字化工艺设计实例验证了所提方法的有效性.