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.     

典型零件磨削加工工艺智能决策系统

磨削作为大多数典型零件终加工方法,开展典型零件磨削加工工艺智能决策是满足其高精、高效的重要手段,因此提出基于6R模型的典型零件磨削加工智能工艺决策系统框架。首先,结合实例推理与置信度计算各实例的综合置信因子开展实例优选。然后,建立异质集成学习与粒子群算法优化的预测模型获得最优工艺方案输出。最后,基于Qt 4.8.7和SQLite 3开发典型零件磨削加工工艺决策系统。以磨床砂轮主轴磨削为例,根据企业应用报告,使用工艺智能决策系统的方案加工后,零件表面质量提高73.25%,工艺方案决策时间从近20 h缩短到2～4 h,零件加工处理时间从10 min缩短到5 min,单个产品的加工效率提高25%以上,最高达47%,工艺决策准确率达到98.2%,实现了典型零件的高效、高精度磨削加工。     

工艺约束条件下加工顺序决策的Petri网T_不变量方法

针对计算机辅助工艺设计中一直没有解决的加工顺序决策问题,提出了一种新的基于Petri网T_不变量的加工顺序决策方法。首先根据Petri网原理和产生式规则建立了一个基于规则的加工顺序决策Petri网模型;然后在考虑工艺约束的条件下,给出了可选工艺路线T_不变量的生成算法;最后通过一个实例验证了该算法的合理性和有效性。实例结果表明,所提出的决策方法能够实现从可选工艺路线中得到最优/次优的工艺路线。     

产品设计与工艺设计过程三维空间模型研究

为有效管理、规划、协调和控制产品设计与工艺设计过程,通过分析产品设计与工艺设计过程特点,确定产品设计与工艺设计过程的W2H基本要素,建立了基于W2H基本要素的三维空间模型。该模型可对过程进行动态跟踪管理,具有三维可视化、易理解、方便的特点。通过三维空间模型的截面和投影面,明确给出模型各基本要素间的关系。从任务、组织、过程三方面跟踪并监控产品设计与工艺设计过程,支持过程的规划、分析、改进和管理,为实施并行设计打下基础。     

基于混合智能的电火花成型加工CAPP系统的研究

基于对电火花加工工艺的分析,构造了电火花加工CAPP系统的整体结构模型;该模型采用电极的自动分割和重组的办法实现以简单电极加工复杂型腔,从而降低加工费用;利用基于简易Petri网模型的工程规程智能决策系统实现工艺决策;采用混合智能的方法实现电规准的智能选择,并采用“优先级别－权系数法”建立多目标规划模型实现对工艺过程的优化。     

基于神经网络的电火花加工工艺选择模型研究

针对电火花加工工艺数据的特点,研究了神经网络输入输出数据的预处理方法,提出了基于对数变换的数据预处理算法,测试表明效果较优。分析了电火花加工工艺的特点及其复杂性,提出了基于神经网络的电火花加工工艺选择模型,该模型能模拟熟练操作者的决策过程。测试结果表明,该模型能真实反映机床本身的工艺特点,模型值和实测值相差较小,能实现在给定加工要求下电加工参数的自动选择。     

组合化数控加工工艺的研究

在复合化数控加工的基础上提出了组合化数控加工工艺,论述了组合化数控加工工艺的准则、决策及其模型的建立方案,并对组合化数控加工工艺决策进行了详细的分析与研究。     

基于UG的叶轮实体造型和数控编程技术研究

介绍了叶轮类零件产品设计与制造工艺,提出了叶轮产品造型中的曲线模型原则,对5坐标加工中的机床结构、刀轴控制、加工工艺、加工参数进行了详细的分析,并运用在实际加工中,为复杂产品的模型建立和多坐标数控编程提供了设计思路和方法.     

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。     

基于实例检索的轴类零件工艺设计

轴类零件在机械产品中广泛应用,以轴类零件为对象,研究了基于实例相似性检索的轴类零件工艺规划。设计了特征编码结构进行实例分组,通过特征编码矩阵的匹配在实例库中检索相似的实例,以此获得待加工零件的加工工艺。基于实例技术的工艺设计方法具有较好的通用性,同时也提高了设计效率和质量。     

基于产品结构赋权有向图模型的工艺设计

通过增加点的工艺路线属性和弧的物料属性 ,扩展了产品结构赋权有向图模型。研究了基于扩展产品结构赋权有向图模型进行工艺设计的方法与技术 ,包括工艺路线分配、加工工艺设计、装配工艺设计等。最后给出应用实例     

An Intelligent Computer-Aided Assembly Process Planning System

This paper presents an intelligent computer-aided assembly process planning system (ICAAPP) developed for generating an optimal assembly sequence for mechanical parts. The system employs a graph set technique for creating an assembly model. The set includes an attributed topological graph, an attachment constraint graph, a tolerance graph and a special process constraint graph. In the generation of assembly sequences for any product, the critical problems to be addressed include determining the base part, selection of subassemblies, defining all necessary constraints, and quantifying and solving these constraints. In the ICAAPP system, algorithms have been developed for the selection of the base part, defining of the subassemblies, and determination of the constraint values. A simple mechanical assembly is used to illustrate the feasibility of the proposed algorithms.     

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.     

三维装配工艺技术在雷达总体装配中的应用研究

雷达产品装配结构复杂,装配工艺设计难度大,三维装配工艺设计技术作为一种有效的解决手段首先尝试在雷达总体装配中应用。文中结合应用需求,建立了三维装配工艺设计流程和系统体系结构,并对关键技术进行了分析,为三维装配工艺的实施提供重要技术支持。     

几何增强的装配工艺本体建模

包含产品几何与非几何信息的产品装配要求是装配工艺设计的主要依据,对装配工艺设计决策结果具有决定性的影响。在装配工艺模型中描述产品的几何相关信息能够更好地表达如装配顺序,装配路径等内容,同时可以更好地辅助装配工艺决策,提高决策的自动化水平。提出一种几何增强的装配工艺本体模型,利用语义本体技术,建立产品几何信息在装配工艺中的描述方法,数据结构与关系描述。并以该模型为基础,建立基于几何增强装配工艺本体的装配工艺决策框架。该框架分为两部分：一是采用几何增强的装配工艺本体模型描述产品几何信息和装配工艺信息的数据结构和相互关系;二是为了让几何信息与装配工艺信息之间存在的丰富的隐含关系显性化,对语义本体推理机制进行增强,提出推理单元的概念,使决策框架具有从产品几何信息中推理装配工艺相关信息的能力,有效地支持装配工艺决策。以针对某传动器产品装配顺序决策的过程,验证所提出的几何增强装配工艺本体模型与框架的有效性。     

可变功能机械产品功能设计及功能转换过程研究*

针对可变功能机械产品相关设计方法研究中的不足,提出可变功能机械产品的功能设计方法与步骤,并对功能相似性进行探讨。可变功能机械产品实现功能转换时需要进行零件的拆卸、装配,因此有必要对其开展拆卸-装配序列的研究。将可变功能机械产品的结构构件分为共享件与非共享件,明确拆卸-装配序列规划对象为非共享件。根据可变功能机械产品实现各可变功能所需的零件列表,建立功能零件关系表。用集合干涉矩阵(Aggregated interference matrix, AIM)表示非共享零件在各自拆卸或装配方向的干涉情况,并提出包围盒与投影相结合的方法进行干涉检查,在此基础上生成AIM。然后根据生成的AIM建立目标函数,应用遗传算法对拆卸-装配序列进行优化。最后,利用Matlab编写相应的程序,以某可变功能微耕机为例对提出的方法进行验证。     

飞机结构件数控加工工艺知识组织与管理

介绍飞机结构件数控加工工艺决策专家系统中，工艺决策知识的组织与管理的思想和方法，并讨论了知识库的一致性维护问题。     

基于约束传播与智能回溯的加工过程决策策略

为了满足单件小批定货生产方式下的交货期满足问题 ,本文着重研究 CAPP/PPS集成并行模式下加工过程决策的调度方法 ,该方法采用基于动态分布的并行协同设计模式 ,把交货期和资源负荷作为工艺设计过程的约束 ,通过基于约束传播和智能回溯算法的约束推理 ,成功地建立了满足交货期和资源负荷的实用性工艺方案。     

回转零件工艺设计专家系统

采用专家系统技术和 Foxpro2 .5 6 for Windows关系数据库建造了回转类零件的工艺设计系统。该系统适用于机械制造企业实现产品创新 ,多品种、小批生产需求