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。     

基于三维加工特征的工艺优化设计系统

三维CAD/CAPP的应用要求表明,三维工艺设计不仅要解决不同设计与工艺模型之间的数据获取与传输,而且还要考虑工艺优化的环境与全局性.利用基本几何面单元来表达三维加工特征并结合特征的制造信息和资源约束,建立了基于设计模型与工艺模型的统一数据模型;然后在工艺准则、资源加工能力和用户自定义的约束条件下进行工艺优化;最后根据生产环境进行综合评价并选择最优的工艺方案.     

设计MBD模型及其在特征加工中的应用

随着我国航空事业的迅速发展,我国的航空制造技术日新月异。通过对MBD技术的应用,改变了传统的信息传递模式。探讨在应用MBD技术过程中,对如何有效地创建设计MBD模型以及如何通过FBM的加工方式实现设计MBD模型信息的高效利用进行了论述,对于如何在我国航空业中迅速完善地实施MBD技术具有重要意义。     

基于自动识别建模特征的三维机加工工序模型的定义

在三维机加工工艺设计中,产品模型被直接用于工序设计过程中的工序模型生成,而工序模型创建效率直接制约了整个三维工艺设计的效率。为了提高工序模型创建效率,对基于自动识别建模特征三维机加工工序模型进行了定义,并且把形成零件的建模特征分成了6类,分别是边界特征、内陷特征、贯通特征、螺纹特征、环形特征及其他特征。此外,还以某典型零件为例介绍了该模型定义的应用。     

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。     

飞机结构件加工特征定义方法研究

根据飞机结构件几何形状和加工工艺特点,对其加工特征进行了划分,并用分层式方法对特征几何拓扑进行描述;同时根据工艺规划和刀轨计算对特征信息的需求,提取加工特征的属性参数,并采用几何拓扑和属性参数相结合的方式来完整表达特征信息,从而满足飞机结构件数控编程过程中不同应用领域对特征信息的需求。     

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。     

车加工特征的自动识别与选择方法

提出一种车加工特征的自动识别和优化选择方法。首先，对于需要铣／车的零件，使用基于实体布尔运算的渐进式方法生成最大车加工体；然后，在毛坯和最大车加工体几何模型的基础上。生成需要切除材料的几何模型，并将该模型剖分为单元网格，形成属性化图的表示，根据属性化子图匹配算法统一地识别常规特征和用户自定义特征，形成零件车加工的原始特征集合；根据特征个数和方向数最小原则对原始特征集合进行优选和去冗余；最后，在相交特征之间选择特征前后顺序约束，使得按此顺序修剪后的特征重叠部分达到最少，以实现加工时间优化的目的。最后输出的是修剪后的非冗余特征集合及在其上的前后约束有向图。     

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.     

数控加工中的工艺规程主干生成方法

针对数控加工中的工艺决策问题,提出了一种新的工艺规程主干徨成的实用方法。这种方法将工艺决策任务分解为特征加工链生成和工步拓 ２个相对独立的子任务。每一个子任务只解决一个主要问题而与其它因素无关,并分别采取了不同的子任务求解策略。     

设计-工艺意图映射模型及其实现方法的研究

分析特征映射中的设计意图－－工艺意图（指非几何形状信息）映射的必要性,建立了意图到工艺意图映射的数学模型,并深入研究该映射函数实现中的关键技术,即特征映射实施过程中尺寸与形位公差映射的难点,特征交互作用后尺寸表达的变化及其有效性判定方法。     

并行工程下CAPP工艺决策加工元模型研究

提出了面向并行工程下产品设计的ＣＡＰＰ工艺决策加工元模型,并讨论了基于该模型的零件加工工艺性分析问题。应用该模型、可以将工艺决策与产品设计有机结合且符合工艺设计分阶段、分层次,从局部到全局,从主要到次要的渐进循环规律。     

一种基于加工特征的数控工艺设计方法

将数控工艺的设计分成了两大模块,即加工特征级的智能工艺决策过程和加工方法级的派生式数控代码生成。对加工特征进行数控加工工步设计时,辅以加工特征数控工艺决策知识库、机床特征映射库和刀具特征映射库的智能支持,提高了工艺决策的准确性和智能化水平。同时以加工特征为单元,采用参数化编程技术实现数控程序的派生式生成,提高了数控程序设计效率和质量,并有利于数控程序设计的自动化、智能化、模块化。     

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。     

数控车床主轴箱计算机辅助装配工艺设计系统的研究

本文所讨论的SECAPP系统以南京第二机床厂为应用背景,以数控车床主轴箱为研究对象,完整地实现了主轴箱部件装配工艺的自动设计.文中重点分析了该系统的原理与结构;讨论了装配工艺知识规则库的建立;提出了装配信息的描述方法;讨论了装配顺序的决策思想;介绍了装配工序图的自动生成方法.     

基于粒子群优化方法的同心管连续型机器人运动学算法

针对一种应用于微创手术的同心管连续型机器人运动学算法展开研究,通过几种不同运动学算法比较,在兼顾精度以及计算复杂程度的前提下,选用最小能量法建立其运动学数学模型,并选择利用粒子群优化算法强大的寻优能力对相关能量函数寻求最优解。建立了从驱动空间参数到关节空间所有参数的映射关系,通过坐标变换和参数拟合,得到同心管连续型机器人从基点到末端点空间姿态的表达式。通过运动学算例和三维模型的运动学仿真获得的运动轨迹进行对比验证,说明了算法模型的可行性和准确性。     

面向多刚体动力学仿真的自动装配技术研究

针对产品设计过程中CAD装配模型向动力学模型转化难题,提出了面向动力学仿真的自动装配技术。面向动力学仿真的自动装配技术由面向动力学仿真的满足自动装配要求的装配关系表达方法和基于CAD的自动装配技术两部分构成。应用该技术生成了某型减速器的装配模型。最后在Inventor中应用装配关系向运动学约束自动转化功能,生成了该减速器的基础动力学模型,在此基础上生成完整的动力学模型,该模型的分析结果与理论计算的结果相符,从而证明了该技术的可行性。     

面向三维工序数模构建的特征标注方法研究

针对以三维工序数模开展工艺设计时尺寸标注工作量非常大的问题,提出了基于制造特征完成工序模型的自动标注的方法。首先,对零件MBD模型进行预处理,并对其尺寸标注信息进行提取;其次,基于零件MBD模型上特征的定位尺寸和工艺基准构建特征尺寸链,通过特征尺寸链换算求解工序尺寸,解决工艺设计中工艺基准与设计基准不重合的问题;然后,对其尺寸标注进行显示;最后,在UG平台下通过实例测试,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于特征的工艺过程数据模型研究与应用

针对工艺知识的管理,尤其是工艺设计中的经验性知识的继承问题,对传统工艺信息模型进行扩充,提出了包含工艺设计经验性知识的工艺过程数据模型.创建过程中,将工艺设计知识划分为:设计需求、设计任务、设计方案三元组,并将制造特征作为总结工艺知识的一个层次,为灵活地继承工艺知识创造了条件.应用该数据模型,开发了工艺过程管理原型系统,实现了工艺知识的获取、评价和重用.