基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法

为有效提升数控加工过程中粗加工刀具的使用效率,提出一种基于数控工艺信息挖掘的型腔特征粗加工刀具序列优化决策方法。首先计算型腔特征的中轴变换表征数控加工的刀具轨迹,探究中轴变换与数控加工的映射机理;然后基于加工规则和中轴变换参数,挖掘隐含在型腔特征中的深层次数控工艺信息;最后综合考虑材料去除量和加工连续性,建立刀具序列决策的多目标优化模型,采用混合蚁群/模拟退火算法进行优化求解。实验结果表明,该方法能够高效、自动生成型腔特征最优粗加工刀具序列,提升企业数控工艺设计智能化水平。     

基于刀具的特征动态分解的数控编程方法研究

利用数控加工程序的可重用性,从提高数控编程的质量和效率出发,提出了一种基于刀具特征的动态分解策略。根据企业的产品特点和可用的制造资源,按加工设备对特征进行分类和管理,建立了加工特征库,实现了基于特征的参数化、模块化数控程序生成。与现有的特征建模方法不同,该特征模型不但包括特征几何形状信息,而且定义了刀具选择、路径优化和参数驱动的数控程序生成模块。采用这种方法进行数控工艺设计,可大大缩短数控程序设计时间,提高数控代码的继承性和可重用性。     

面向数控的人机智能CAPP系统研究

数控加工技术在人机智能研究中具有显著作用。根据人机一体化的基本思想,提出了人机智能数控CAPP系统。着重阐述了人机智能数控CAPP系统中的数控加工工艺设计模块、人机智能化决策模块和数控加工方法模块等组成部分。通过人机决策任务分配,将适合于计算机的决策任务交给计算机去做;将适合于人的决策任务交给人去做;适合于人机协同决策将共同完成。在人机智能数控CAPP系统中,数控加工工艺的知识获取,采取人主机辅的策略;数控在线检测系统,采用“机主人辅”策略实现;数控加工过程仿真等技术要人机智能决策来实现。人机智能数控CAPP系统具有人机交互功能、工艺规划的实时智能技术和实用性强等特点。     

基于知识工程的大型复杂冲压件工艺方案设计

运用知识工程和特征技术实现了大型复杂冲压件工艺知识的完整表述及其知识模型的建立,并通过冲压工艺知识驱动对应的智能决策机制完成了工艺特征的映射及工艺方案的智能设计,有效地解决了基于图形、规则及经验知识的决策判断,以及计算、分析与推理判断的融合问题.基于知识工程的工艺设计提升了大型复杂冲压件工艺方案设计的智能化程度,提高了设计的质量和效率,减少了工艺设计对设计人员经验的依赖.     

智能化人机混合工艺决策CAPP系统的研究

提出了智能化人机混合工艺决策CAPP系统的模型。该系统提供了特征检索式、基于实例式、智能决策式、交互式4种工艺设计方法供用户选择使用，并从系统模型，零件特征信息描述，工艺决策，工艺数据库与知识库的建立，工艺资源智能化响应机制等几个方面对该系统进行了详细的分析。     

自定义加工特征的船用柴油机箱体件CAD/CAPP/CAM集成系统

为解决当前船用柴油机箱体类零件设计制造集成度不高、信息传递不顺畅等问题,提出基于自定义加工特征的方法来构建此类零件的CAD/CAPP/CAM集成系统。该方法依据成组技术和知识工程的原理,根据其形状特点和刀具轨迹形式将零件的各个加工特征进行分类,构建自定义加工特征库。在加工特征表述中,使用属性和标注进行表示,可实现基于加工特征的集成模式下的工艺决策和数控编程。采用自定义加工特征方法能够大大减少人工交互操作,提高工艺决策和数控编程的准确性和自动化程度。     

内嵌于UG的基于特征的CAPP系统

介绍了一个内嵌于UG的CAPP系统,着重研究了基于特征的工艺规程决策机制。在内嵌于UG的特征库 的支持下进行特征设计,并通过UG提供的产品定义和几何公差模块建立了零件的信息模型,用UGAPI实现了特 征的识别、提取、匹配以及到CAPP系统的特征映射,据此开发了一个完整的内嵌于UG的CAPP系统,该系统采用 两种类型(派生式和创成式)、三种模式(编辑模式、检索模式和推理模式)的综合式工艺生成机制,已在多家企业得 到了较好的运行。     

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.     

飞机结构件数字化数控工艺技术研究

为实现复杂飞机结构件数控加工工艺的快速编制,在现有典型工艺模板基础上,采用专家系统来辅助完成工艺决策,实现CAD／CAPP／CAM的深度集成。引入了制造特征概念,结合专家系统知识,提出了基于知识融合的数控工艺快速决策方法,开发了基于知识融合的快速工艺决策系统和在线检测系统,形成了飞机结构件数字化产品设计、数控程编、仿真验证以及在线检测的协同工作环境。实践表明,制造特征在专家系统中的应用是实现数控工艺的自动化和智能化的有效途径。     

相似特征数控工艺的重用评价方法

为了实现对已有零件数控工艺信息的有效重用,提高数控编程的效率和质量,提出一种相似特征数控加工工艺的重用评价方法。通过对已有零件数控工艺设计成果进行挖掘建立以制造特征为核心的工艺信息模型库;通过选择待编的制造特征,从工艺信息模型库中检索出相似制造特征,实现零件特征级制造语义层面的相似性评价;对检索结果从精加工和粗加工两个层面进行分析,实现数控加工工艺的重用评价,并根据可重用度值选择不同的数控工艺实例重用模式。实验结果表明,该方法能够对相似特征数控工艺的可重用度进行准确的评价,可以有效地利用相似特征已有的数控工艺信息,从而提高数控编程的效率和质量,满足企业的实际需求。     

自由曲面数控加工刀具轨迹映射算法

对自由曲面的数控加工,寻求最优的刀具轨迹生成方法至关重要。本文基于开源3D库Open CASCADE(OCC)和编程开发环境Microsoft Visual Studio 2010(VS2010),应用B样条表达的自由曲面,采用“投影法”思想,研究“重用已有相似刀具路径”方法,提出了处理自由曲面的NC刀具轨迹映射算法。为了验证算法的有效性和可行性,实验建立5类自由曲面,启动设计的轨迹映射算法,输出曲面的NC加工轨迹质量可以满足设计要求,实现了刀具轨迹的重用。     

基于特征的快速编程技术在飞机整体肋类零件中的应用

针对飞机整体肋类零件数控加工编程中存在的重复工作量大、质量不稳定、经验依赖性强等问题,面向主机厂推广基于特征的快速编程技术。介绍了基于特征的快速编程系统及其关键技术,以飞机整体肋类零件特征定义为基础,通过特征识别技术获取加工特征,结合现有典型工艺知识,实现自动工艺决策和数控加工刀轨的自动生成。以具有典型特征的飞机整体肋类零件对基于特征的快速编程系统进行验证。结果表明,该技术切实提高了飞机整体肋类零件数控编程的效率和质量,并已在航空制造企业得到成功应用。     

变型零件NC程序主模板设计

针对大规模定制环境下数控加工程序的快速设计问题，在分析变型技术和NC编程技术的基础上，提出了一种适合零件尺寸变型的NC程序主模板的模型。通过加工特征的定义、划分和NC子程序库的设计，对NC程序主模板的内容和结构进行了分析，给出了NC程序主模板的生成过程。开发了NC程序主模板生成向导，以人机交互的方式快速得到定制零件族的NC程序主模板，实现了基于NC程序主模板的数控加工程序生成过程，可以快速得到变型零件的数控加工程序，提高了变型零件数控程序设计的效率和自动化水平，并用实例验证了这些原理的可行性。     

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。     

STEP-NC 2.5D铣削工步的运动特征及其数据模型

在STEP NC条件下,计算机数控系统必将向着智能化方向发展。STEP NC程序的翻译,加工任务的规划以及加工过程的实时控制是其中的必备功能。为了适应智能型STEP NC控制器中基于特征的刀轨描述方法的需要,本文通过对STEP NC铣削模型的总结和归纳,提出了运动特征的概念。运动特征以面向特征的方式从运动空间和运动属性 2方面来描述刀具与工件的相对运动。据此,文中将ISO14649标准草案中的 2. 5D铣削工步分为 3类,分析了它们的运动特征,并用EXPRESS(ISO10303 11)语言定义了数据模型,以作为STEP NC控制器规划模块和控制模块之间的接口数据模型。     

矿用风动水泵调速盘的数控加工

Pro/E中的NC模块是一种基于参数化特征造型技术的编程工具。利用该模块实现了矿用风动水泵调速盘的自 动数控编程,并能对其加工过程进行仿真。     

以特征造型为基础的CAPP系统

介绍了一种基于铣削特征的CAPP系统。利用计算机辅助工艺设计 ,用户可在特征库的支持下对所要加工的零件进行特征造型 ,形成描述文件 ,系统根据描述的特征信息自动生成所需要的加工工艺 ,再利用仿真模块对所生成的NC程序进行检验 ,并动态仿真数控铣削的加工过程     

基于仿真的数控铣削加工参数优化研究

针对数控铣削加工参数优化问题,通过加工仿真,计算每一走刀步的切削深度和切削宽度并划分区间。在每一个由组合划分区间内所有刀步构成的一个加工特征组合段上建立了多目标优化模型,模型采用遗传算法对每一加工特征组合段的加工参数进行优化,自动修改NC程序中的加工参数并反映优化结果。应用实例证明,提出的多目标优化模型和优化求解算法正确、有效。     

以特征造型为基础的CAD／CAM系统

介绍了一种基于铣削特征为基础的CAPP系统。用户可在特征库的支持不对所要加工的零件进行特征造型,形成零件的描述文件;系统根据描述的特征信息自动生成加工工艺和数控加工程序,并可利用仿真模块对生成的数控加工程序进行仿真检验,若发现数控加工程序有误,可及时方便地进行修改。     

数控切割机系统加工代码图形库的开发

详细介绍了数控切割机系统加工代码图形库的开发过程。利用的开发工具是Visual C++6.0及其MFC类库,实现了对各种加工图形的预览,以及相应的数控加工代码的自动生成。同时通过修改被加工图形的各个工艺参数,可以实时得到相应的加工图形的预览和加工代码,以适应不同工艺需求。