工艺制造资源建模及其在协同工艺设计中的应用

根据敏捷制造和机械加工工艺设计特征的要求，建立面向计算机辅助工艺计划的工艺制造资源模型。研究了工艺制造资源模型的建模方法，进一步论述了协同工艺设计的体系结构、协同工艺设计中工艺制造资源中间件的解决方案、服务器端应用程序的开发和实现方法，为实现协同工艺设计提供强有力的技术支持。     

制造工具电极的新方法

制造工具电极的新方法赖尚丁，秦贵斌，李尧忠，王波（南昌航空工业学院）１前言工具电极的材料及其制造是电火花成型加工中所要考虑的一分重要的问题。当前，常用的电极材料有紫铜、石墨、铸铁、钢、黄铜、银钨合金、银钨合金等。电极结构形式主要是通过机械加工的方法获...     

基于物理制造单元的网络化制造资源建模及信息集成

针对分散的网络化制造资源,研究了基于物理制造单元的网络化制造资源建模,以及基于可扩展标记语言的制造资源信息模型和信息集成方法。建立了包括物理制造单元层、工作中心层和物理设备层的制造资源组织模型,定义了包括基本信息、制造能力、物理构成、状态信息、工装信息的物理制造单元信息模型。提出了制造资源信息的可扩展标记语言建模方法,研究了制造资源信息的XMLSchema描述规范,实现对异制造资源的描述;提出了基于可扩展标记语言的异地制造资源信息集成框架,应用于面向物理制造单元资源信息动态集成的网络化可重构制造资源优化配置平台开发。     

制造网格中制造资源的建模

为了规范网格体系下的制造资源的管理，实现资源的共享与优化配置，建立了基于制造网格的制造资源管理模型。提出了服务域的概念，并将服务域引进到UML类图中对制造网格资源进行了分析与建模，使用域来支持资源模型的层次化管理，从而解决了只用一幅UML类图来构建海量制造网格资源的弊端。为了进一步方便制造网格中的资源存储、发布、封装和搜索，结合STEP和XML／WSDL对制造资源进行了描述。在开发的制造网格原型系统中，基于制造资源管理模型，对制造资源封装过程进行了分析。     

图形数据库技术在云制造资源建模中的研究与应用

云制造模式下的制造资源在继承网络化制造、敏捷制造等模式下制造资源特点的基础上,还具有资源共享、服务性和动态组合性等特点。原有的资源建模方法如基于本体、面向对象的建模方法在资源描述能力、使用方便性等方面存在一定问题。为此以蕴含丰富语义、表述方便的基于网络的图形数据库为基础,通过对集团企业制造资源的分析,对制造资源建模体系进行研究。以设备资源为例,应用图形数据库进行资源建模,并构建由云购买、云管理、云查询和云租赁模块组成的制造资源服务平台。     

敏捷制造中制造资源重构问题建模

敏捷制造是２１世纪的制造模式,这可以异地开发产品,以充分利用各个企业的资源优势。建立联盟是实施敏捷制造的关键。从产品开发的角度看,联盟的建立就是资源的重组,而车间的重构是制造资源重组的重要内容。本文从产品开发任务定义和分解出发,建立了制造资源重构的数学模型,提出了基于因特网的制造资源重构的机理和方法,同时给出了优化问题的启发式算法。     

大型装配工具制造工艺探讨

从企业制造加工的实际情况出发。通过对一个典型装配工具制造过程的详细分析，阐述了大型装配工具工艺制订的一般原则和基本方法，对企业工装制造技术的提高有一定的意义。     

基于特征的制造工艺资源建模与检索方法研究

为表达制造工艺资源特征层次结构、分类结构及资源对象关系,采用面向对象与特征建模技术构建了制造工艺资源特征模型,用特征映射技术描述零件结构特征与加工特征、加工特征与加工方法特征、加工方法与制造工艺资源特征的映射关系和模糊决策方法。研究了用工序特征描述工艺设计过程所对应的资源特征的集,并以形式化表示,提出了从制造工艺资源数据库中检索工序资源特征,以特征参数的相似性计算来检索与工序匹配的资源特征的检索算法。最后,将该方法应用于工艺设计中制造工艺资源特征与工序特征的匹配。     

基于元资源的制造资源建模方法研究

根据制造资源建模的研究现状,总结了制造资源的建模需求,并针对非线性工艺规划中的制造资源功能相似性问题,引入了元资源的概念。结合实例,详细介绍了基于元资源的制造资源建模方法和形成算法。总结了元资源建模方法的独立性、适应性和敏捷性特征,分析了当制造资源增加、减少和变更时元资源的变化。分析结果证明,元资源的建模方法有利于准确表述制造资源的多能性,有效区分了不同制造资源的功能相似单元,提高了制造系统的敏捷性。     

通用CAPP系统中制造资源管理系统的研究

分析了通用CAPP系统对制造资源的要求，建立了制造资源模型，并介绍了所开发的制造资源定制工具平台，对不同的制造环境，运行该工具可以方便地实现制造资源的定制。     

数控车削加工中的刀具位置补偿

研究了刀尖点与基准点运动轨迹之间的关系，揭示了刀具位置补偿的实质，提出了计算补偿量的具体方法，阐明了刀具位置补偿的建立、补偿及取消的全过程。     

CAPP的刀具自动选择系统

提出了一种工艺特征建模和刀具建模的方法 ,给出了CAPP刀具系统的总体结构。描述了基于工艺和刀具定义的刀具选择的一般过程 ,并在此基础上 ,实现了工艺流程和工序内容的参数化分类 ,实现了刀具的自动选择     

基于样件工艺定义的CAPP工具化的研究

提出了一种基于样件工艺定义的 CAPP工具化的总体结构。描述了样件工艺模板定义的一般过程。在零件工艺要素化的基础上 ,实现了工艺流程和工序内容的参数化。并利用工艺设计参数化的方法实现具体零件工艺的设计。     

数字化制造车间刀具管理系统的研究

针对目前数字化制造车间的建设要求,对刀具等加工制造业的重要组成部分进行类别管理、参数信息管理和库存管理,同时对刀具生命周期内的其他重要信息,如刀具需求计划、实时状态、修磨报废情况、工艺信息等进行有效地统计、管理、分析,并且将所有信息与DNC系统等其他数字化制造模块集成。研制开发了一套有效的刀具全生命周期管理系统,能够对刀具从需求到报废的整个生命周期的信息进行实时有效的管理,提高了生产效率和产品质量。     

数字化制造车间刀具管理系统的研究

针对目前数字化制造车间的建设要求,对刀具等加工制造业的重要组成部分进行类别管理、参数信息管理和库存管理,同时对刀具生命周期内的其他重要信息,如刀具需求计划、实时状态、修磨报废情况、工艺信息等进行有效地统计、管理、分析,并且将所有信息与DNC系统等其他数字化制造模块集成。研制开发了一套有效的刀具全生命周期管理系统,能够对刀具从需求到报废的整个生命周期的信息进行实时有效的管理,提高了生产效率和产品质量。     

采用经济型数控机床加工车轮

针对车辆制造厂家需要小批量、技术要求高的车轮的实际情况，提出了在经济型数控机床上加工车轮的设想，设计了新的、合理的加工工艺流程及专用工装夹具和刀具，并编制NC加工控制程序，加工出了符合图纸技术要求的合格车轮。     

螺旋桨加工刀具路径规划

螺旋桨是大型轮船、潜艇等重型动力机械的核心部件,其性能的好坏直接影响甚至是决定着整机的性能。螺旋桨的噪声和振动影响着船舶的行船安全、影响乘客的环境舒适度,严重影响潜艇的隐蔽性。螺旋桨在数控加工后会留下刀痕等表面缺陷。表面缺陷会影响螺旋桨表面的局部流体流动,在近桨叶表面容易产生不稳定流动,较容易引发叶片的振动和噪声。流体机械表面缺陷的方向与流体流线方向垂直时这种影响最大,平行时影响最小。螺旋桨的刀具路径规划结合螺旋桨的流场分析,形成与流体流线相吻合的刀具路径,可很大程度的减小振动、降低噪声。     

面向某工具型CAPP的工艺资源数据库管理系统的研究与开发

结合某厂的应用实际，提出了NAIRC-CAPP工艺资源数据库系统结构，建立了工艺资源数据库，分析和解决了开发NAIRC-CAPP系统工艺资源数据库过程中的若干关键技术。     

Tool crater wear depth modeling in CBN hard turning

Hard turning has been receiving increased attention because it offers many possible benefits over grinding in machining hardened steel. The wear of cubic boron nitride (CBN) tools, which are commonly used in hard turning, is an important issue that needs to be better understood. For hard turning to be a viable replacement technology, the high cost of CBN cutting tools and the cost of down-time for tool changing must be minimized. In addition to progressive flank wear, microchipping and tool breakage (which lead to early tool failure) are prone to occur under aggressive machining conditions due to significant crater wear and weakening of the cutting edge. The objective of this study is to model the CBN tool crater wear depth (K_T) to guide the design of CBN tool geometry and to optimize cutting parameters in finish hard turning. First, the main wear mechanisms (abrasion, adhesion, and diffusion) in hard turning are discussed and the associated wear volume loss models are developed as functions of cutting temperature, stress, and other process information. Then, the crater wear depth is predicted in terms of tool/work material properties and process information. Finally, the proposed model is experimentally validated in finish turning of hardened 52100 bearing steel using a low CBN content tool. The comparison between model predictions and experimental results shows reasonable agreement, and the results suggest that adhesion is the dominant wear mechanism within the range of conditions that were investigated.     

Exact Tool Sizing for Feature Accessibility

This paper presents an algorithm for calculating the volume of a 2D-profile, accessible by a given diameter of milling cutter. The method is independent of the generation of cutter tool paths, and exploits facilities commonly found in kernel modellers. Exact results are obtained despite the simplicity of the procedure. As a proof of the concept, the algorithms have been implemented in the Heriot-Watt University feature recogniser as a pre-processor for a part programming system. The aim of these algorithms is to assist and optimise the selection of multiple tools for the machining of complex components. The methodology has applications in process planning research where it is currently common to assume that a single tool will machine each feature. Although cutter selection is a critical step in planning the manufacture of components, computer-aided process planning (CAPP) systems rarely make any attempt to analyse the trade-offs involved. Perhaps this is because, traditionally, exact tool accessibility calculations have been viewed as a side effect of generating a cutter tool path. Consequently, accessibility calculations are not carried out explicitly but they appear implicitly in the results of a complex geometric algorithm (i.e. cutter path generation). Because this implicit checking of tool accessibility is carried out, downstream from the higher-level reasoning about set-up and sequencing, the results are generally available only after a detailed process plan has been generated.