加权网络支持的工艺路线稳定性分析

针对复杂零件生产稳定性问题,提出一种加权网络支持的复杂零件工艺路线稳定性分析方法。利用加工元的概念,构建复杂零件制造过程的加权网络,通过建立多工艺路线决策模型将制造过程中生产成本和制造时间转化为网络的权重,对工艺路线进行初步决策。引入复杂系统脆性理论,通过分析加工元中刀具磨损、设备负荷等脆性事件引起加权网络崩溃的因素,建立加权网络中各个加工元的脆性风险熵,分析加权网络节点脆性风险的指标,预测整个网络中易发生故障的子系统即加工元,同时追溯易导致加工元发生故障的脆性事件,从而得到稳定性高的合理工艺路线。以某航空发动机叶片制造过程为例验证了该方法的正确性和有效性。     

基于脆性理论的多状态制造系统可靠性分析

针对传统制造系统可靠性分析方法的不足,将复杂系统脆性理论与多状态制造系统理论相结合,提出一种基于脆性理论的多状态制造系统可靠性分析方法。研究了制造系统多态性的产生机理与脆性激发机理,从加工过程、人员、环境三个方面构建了脆性激发因素集以及三方面因素之间的相互耦合关系,并给出各脆性激发因素风险度、耦合度与脆性度的量化方法;引入状态空间模型,描述了脆性效应作用下多状态制造系统的状态演变过程,在此基础上建立多状态制造系统的状态演变模型;提出一种考虑脆性效应的改进通用生成函数法,分别定义了多状态制造系统及其设备单元的生成函数,对多状态制造系统的工作性能状态与实际稳态可靠度等指标进行了分析。以国内某制造企业的双缸体零件族制造系统为例,证明了所提方法的可用性与有效性。     

基于个人数字代理的制造质量控制与加工误差分析研究

为了满足高效便捷灵活地控制零件工序质量的要求,将无线网络技术引入制造过程,提出了基于无线网络技术的制造质量控制模式,并从运行逻辑和物理实现两个方面进行了深入描述与分析。该模式以基于个人数字助理的移动质量控制终端为核心,实现零件工序质量信息和制造过程各节点信息的实时处理与分析。研究了无线网络环境下多生产模式工序质量控制的实现技术,提出了将过程质量控制图与加工设备工况信息相结合的加工误差关联分析方法。最后,建立了基于无线网络技术的在线工序质量控制和误差分析原型系统,并对上述理论和技术进行了验证。     

蚁群算法及灰色理论在制造资源配置中的应用

为了优化网络化制造环境下的制造资源配置问题,提出了一种将灰色关联理论和蚁群算法相结合的资源优化选择求解方式.在该求解方式中,首先根据工艺规划将零件加丁任务分解为按照时间先后排列的工序集;然后在每个工序节点上利用灰色关联理论解决多目标决策问题中的优势,通过多层次灰色关联系数的确定,筛选出一定数量满足要求的候选制造资源,从而缩小问题域的范围;最后利用蚁群算法从运输成本角度出发,寻找零件加工最优的制造资源选择路径,以实现网络化制造中制造资源的优化配置.     

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。     

基于脆性理论的复杂加工过程质量动态性能分析

为了对复杂加工过程质量动态性能进行全面定量分析,确保复杂加工过程中的产品质量,从人、机与环境方面,对影响复杂加工过程的质量动态性能的因素进行了分析.基于复杂系统脆性理论,研究了复杂加上过程的质量动态性能的脆性特性,从人机环境影响因素出发构建了复杂加工过程质量动态性能的人一机一环境脆性模型.在此基础上,根据质量动态性能人机环境因素的直接和间接影响关系,提出了质量动态性能脆性因子的风险度和耦合度定义,通过计算质量动态性能脆性因子的脆性度,提出了一种影响复杂加工过程质量的动态性能的关键人机环境因素确定方法.通过实例分析验证了所提方法的有效性.     

多层结构的挤压筒组件外套碎裂原因

对多层结构的挤压筒组件外套在制造的最终工序中产生的多源、异向脆性崩裂进行了多角度的分析。通过对工艺过程的分析探讨、设计结构的科学计算以及对材料微观组织的试验研究,阐述了该脆性崩裂可能产生的原因。为生产实践活动提供了可靠的基础分析和实验数据,为进一步对挤压筒的生产工艺过程进行有效地控制提出了参考依据。     

面向可重构制造系统的工艺规划方法研究

提出一种面向可重构制造系统的工艺规划方法,首先,分析影响工序组合的相关属性,并通过编码的方法使其数值化,建立可将整个零件族内具有一定相似性的工序进行组合的数学模型及算法;然后,建立工序组合评价指标体系,采用多级模糊综合评价方法对其进行综合评价。通过实例表明,该方法可以得到零件族内最佳的工序组合方案,并显著地减少系统重构次数,缩小重构范围。     

面向航空发动机叶片的可制造性评价方法

详细分析了航空发动机叶片零件可制造性,研究建立了面向可制造性评价的叶片零件信息模型和制造资源能力信息模型.提出了两种可制造性的评价方法:①根据零件信息模型和制造资源能力模型包含的信息,以及信息之间的关系,运用匹配度计算法,判断在该制造资源环境下叶片零件的可制造性;②以叶片零件制造密切相关的各项指标为依据,采用基于层次分析法模糊综合评判的方法对制造叶片的多种设备进行综合评判,从而确定叶片零件的可制造性.通过上述研究方法,对零件的可制造性进行合理的评价和反馈,指导产品设计.     

基于尺寸关联和偏最小二乘回归的多工序质量分析与预测

针对数字制造下多工序机械加工过程的质量控制问题,根据零件加工特征和基准,构建了基于尺寸链的工序关联矩阵,应用特征描述法存储零件工艺信息.在此基础上提出一种依据加工特征和基准的工序关联检索算法,用于提取关联工序.建立基于偏最小二乘回归方法的多工序质量分析与预测模型,通过偏最小二乘回归方法,提取对工序质量影响强的成分,以解决工艺过程中存在的自变量之间的多重相关问量题,提高了多工序质量分析与预测的精度,该模型已应用于轴套零件加工过程中多工序质量的分析与预测.     

面向e-制造的工艺规划与调度集成系统研究

为了适应e-制造环境对企业生产调度提出的新要求,提出了一种工艺规划与生产调度动态集成的系统模型。在该模型中,首先采用模糊评价方法根据不同零件的完成提前期、设备利用率、其他制造资源利用率等因素进行了动态工艺路线决策,得到适合目前生产情况的工艺方案,然后根据设备的负荷系数进行制造资源决策,把工序任务分配给具体的设备。为了解决被分配到e-制造单元的工序任务调度问题,根据零件在设备之问转移时间的条件,提出了一种e-制造单元调度问题的蚁群算法模型,并根据自适应调度原理,给出生产情况变动时动态调度策略,保证了调度结果的可行性。     

框架类零件在制造过程中的误差分析

重点介绍了传动机构关键零件框架的整体工艺方案和重点工序（精加工）的制造精度分析,全面分析了该类零件的结构特点并制定了制造工艺方案,同时对重点工序-基准精密加工和行星轮轴孔的精密加工工序进行了分析,找出了装配误差、基准定位误差、找正误差、图样标注方法等影响零件制造精度的因素,并针对主要矛盾制定了有效的解决途径,消除不必要的影响因素保证零件的设计精度。     

制造过程环境影响评价方法及其应用

制造过程是产品生命周期中直接消耗资源和产生环境污染的重要阶段。由于制造工艺的多样化和环境影响因素的复杂化,至今仍缺少对产品制造过程环境影响评价的有效方法。事实上,每个制造工艺过程都可以看成是一个输入-处理-输出(IPO,Input-process-output)的过程,并可以利用IPO图或模型及其清单分析表进行描述和数据采集。基于工艺IPO过程模型和列昂波特相互作用矩阵,提出一种零件制造过程物料和能量消耗、环境废物排放和安全性的评价方法及其技术框架。结合一个齿轮零件的制造过程对上述方法进行了说明和验证。     

基于尺度效应的介观尺度零件多工位制造误差建模与分析

针对介观尺度零件制造过程中的加工精度控制问题,提出包括尺寸误差传递模型、多元统计过程控制和误差源诊断的加工精度控制体系,为精密微小零件多工序数字化制造提供了技术基础。通过研究介观尺度零件的特点及其在切削加工中的特性,提出基于微细切削尺度效应的工件变形和刀具变形引起的加工误差模型,构建了介观尺度零件尺寸误差传递的状态空间模型;在此基础上提出集成尺寸误差模型和多元统计过程控制的质量监控策略以及基于协方差分析的误差源诊断方法,实现了对介观尺度零件加工误差的诊断与加工精度的控制。以不锈钢工件微细槽铣削加工为例,验证了模型的有效性和可行性。     

面向网络化车间制造的工序质量智能控制系统

针对分布式企业复杂的车间制造环境,如何进行实时有效的质量波动监控、异常波动的诊断分析以及过程中适时的工序调整,是进行工序质量控制面临的问题。提出了集质量监控-异常诊断-工序调整为一体的工序质量控制模式,构建了系统功能体系结构。综合运用相似制造、统计学习、神经网络、统计过程控制等理论,开发了面向网络化车间制造的工序质量智能控制系统。采用针对多品种、小批量过程的基于相似工序的工序质量控制技术和针对多变量过程的基于混合自组织映射模型的控制方法,应用B/S五层架构,完成了工序质量控制系统的开发,验证了系统的可行性,为网络化车间制造提供有效工序质量控制。     

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。     

基于BP神经网络的制造过程绿色属性评价方法

针对制造过程资源环境属性的多样性和复杂性,分析基于物能资源转化的制造过程绿色特性,提出一种基于BP神经网络的制造过程绿色属性评价方法。该方法利用BP神经网络的非线性映射能力减少评价过程中的人为因素,增强评价结果客观性,并可以通过对不同样本的对比分析,诊断出影响制造过程绿色属性的关键因素,为制造过程绿色化改进提供参考。结合某阀门零件制造过程的绿色属性评价,验证所提方法的正确性和有效性。     

智能移动终端柔性制造工艺及技术应用研究

以智能移动终端的多品种需求特性为切入点，研究柔性工艺全流程下人、机、料、车间环境的联动过程，提出融合制造过程数据挖掘、信息融合与算法模型的资源分配智能决策方法，实现产线柔性工艺全流程产能分析；研究基于层复记忆神经网络的深度学习智能算法及制造过程的边缘计算方法，实现柔性工艺过程中的关键工序工装夹具智能调度；研究基于强化学习的人、机、物协同控制决策知识库，推动基于知识驱动的工艺、设备设计理论与应用建设，不但实现智能终端产品的柔性生产，同时促进制造能力提升。     

基于IMPACT2002+的机械加工过程绿色综合评价应用支持系统

构建机械加工过程绿色综合评价数据库系统是制造业绿色生产工艺技术评估及应用研究的重要组成部分。基于影响评价2002+(IMPACT2002+)的理论,建立科学、规范的机械加工过程资源消耗和环境排放数据量化、分析与评价体系;并采用多属性决策方法结合质量、时间、成本指标,构建机械加工工艺绿色综合表现的评价模型与量化分析方法。同时,以机床零件的制造加工工艺为研究对象,开发了机床制造工艺绿色综合评价数据库系统。通过某机床厂全数控凸轮轴磨床主轴的制造工艺过程对所述模型与系统的可行性进行了验证。     

数控机床的选型

选择制造设备是要为制造某一些产品服务的, 选择的设备可能用于产品零件的一部分工序加工、也可能用于全部工序加工。制造水平的高低首先取决于工艺过程的设计,它将决定用什么方法和手段来加工,从而也决定了对使用设备的基本要求,这也是对生产进行技术组织和管理的依据。设备选择的基本要求确定后还要根据市场上能提供什么样技术水平的装备来选择,针对大部分中小批量生产的制造企业,选择数控机床来替代旧机床或增强生产能力已是发展趋势。