零件设计模型向毛坯模型转换技术研究

叙述了基于特征识别的零件毛坯建模技术,并从面加工特征和体加工特征两方面进行了形状特征的识别,然后根据特征造型过程中存在的布尔操作进行相反的布尔加或布尔减操作,再根据精度特征、材料特征、加工特征等进行相应加工余量的补偿,得到了毛坯模型.     

渐开线链轮CAD与加工仿真

渐开线齿形链轮因与链条啮合时冲击小而应用于很多齿形链机构上，但是国内很少有人研究这种链轮的设计制造过程。渐开线链轮CAD软件给出了传动用齿形链各种节距下的渐开线链轮的二维图形以及加工仿真过程。基于VB6.0和AutoCAD，编写代码建立模型，给定刀具与毛坯之间的相互运动。利用AutoCAD软件所附带的实体或区域之问的布尔减运算，开发出一套渐开线链轮CAD软件，并进行了插齿刀和毛坯之间的加工仿真。     

基于图神经网络的零件机加工特征识别方法

针对现有基于深度学习的方法存在的难以识别相交特征、无法精确确定加工特征面的问题,提出基于图神经网络的加工特征识别方法.通过压缩激励模块提取节点与邻接边的特征,构建节点级与邻接边级的双层注意力网络,分割每个节点对应的加工特征.该方法充分利用了零件模型的面特征与边特征,结合零件模型的拓扑结构,基于注意力机制对特征信息进行深度学习,可以有效地解决非面合并相交特征的识别问题.在多加工特征零件数据集上,将该方法与其他3种特征识别方法进行实验对比,在准确率、平均类准确率和交并比3项指标上均取得最优结果,识别准确率高于95%.     

数字化采集数据的模型特征提取

数字化处理软件生成的ＣＮＣ代码应用于数字化加工时,存在着刀具轨迹不一致的问题,根据时给位置和模型边界的特征,运用转角法识别原理,识别出模型的边界,以剔除掉数字化采集数据中模型边界以外的数据,该方法以诉数据进行离散处理,可显著提高刀具轨迹的效率和数字化加工效率。实验表明,该方法效果良好,在数字化加工中有一定的推广价值。     

激光加工聚合物微流控芯片暂态烧蚀模型研究

为了预测激光直写加工聚合物微流控芯片三维微流道外形，提出了三维烧蚀加工的解析模型.在CO2激光加工聚合物原理基础上，根据传热学原理和烧蚀面能量守恒原理，建立了激光加工三维暂态烧蚀模型.根据在微元控制面上热传导只发生在表面法向，并且激光加工在瞬时达到准稳态，将三维暂态偏微分方程转化为一维常微分方程.基于烧蚀面上的温度始终保持为降解温度，求出关于激光功率、扫描速度和材料热物理系数的微流道外形函数解，并用聚甲基丙烯酸甲酯进行了实验验证.实验结果表明，由解析模型得到的理论值与实验数据吻合很好，该模型的理论推导是符合实际加工实践的.     

冲压工艺特征图形数据转换和识别系统的研究

从冲压模具CAD与冲压工艺CAPP的智能集成的自动特征识别的关键技术出发,采用通用数据接口IGES作为数据传递,面向WIN98／NT／2000进行开发了一套板材成型工艺特征图形数据转换和识别系统。本系统可以对各种造型软件所产生的中性文档*．igs的数据进行读取,重新规整使之适合整套专家系统的后续工艺类比、制订、更新。根据形状特征与冲压加工特征间存在着单映射的关系,充分利用模型中的几何信息和拓扑关系采识别零件的特征。通过对读入的IGES三维线框文件进行预处理,使之满足特征识别的需要,采用基于几何推理的特征识别技术实现了对冲压件主型面特征、冲孔特征、翻孔特征的识别与提取。     

制造过程关键工艺环节的有限元仿真分析

目前生产中工艺规程的制定大都建立在经验或实验的基础上，许多工艺环节无法进行定量计算、产品质量难以保证，针对这一制造难题，将有限元技术引入工艺过程的分析计算、研究了切削力对薄壁零件加工变形的影响；建立了切削加工过程中，因材料去除引起毛坯初始残余应力释放与再分布，导致工件产生加工变形的有限元分析模型，并进行了实验验证．根据有限元模拟分析结果，提出了相应提高工件制造精度的工艺措施。     

基于STEP的相交特征识别

目的构建基于STEP的制造特征识别系统,研究系统中的特征识别尤其是相交特征识别的实现方法．方法在VC＋＋6．0和ST—Developer集成环境下,应用MFC类库和ROSE库等进行系统的构建及程序和数据的处理,并以STEP中性文件AP203和AP224分别作为系统的输入和输出文件．结果所构建的系统实现了具有相交特征的制造特征识别,其特征识别技术是采用基于图的特征识别方法;针对特征相交中两种不同类型的相交实体,分别采用不同的方法对加工面邻接图进行了有效的分解．结论以AP203文件作为特征识别系统输入文件,实现特征识别系统与CAD系统的无缝连接;经过特征识别所生成的特征符合AP224中所定义的制造特征模型,有力地支持了基于STEP的CAD＼cAPP＼CAM数据集成技术,所采用的制造特征识别方法能够识别普遍的相交特征．     

基于加工元体的三维工序模型构建方法

为了在三维CAPP系统中展现产品零件由毛坯状态向最终成品动态演变的过程,提出了一种以加工元体为基本单元的三维工序模型构建方法。首先,提出了制造特征及加工元体的表达方法,建立了属性邻接图、制造特征体与加工元体的关联关系,对制造特征库进行了构建。接着,对于待加工三维CAD模型,采用凸边分解并经由基面匹配算法从特征库中检索出相应的制造特征,并在此基础上利用CAD模型的几何面信息自动计算出制造特征的定位坐标系和定形参数,同时依据前驱工序模型对定位坐标系和定形参数值进行修正。最后,给定刀具半径和加工余量值,实现加工元体的定位和实例化,并与前驱工序模型做布尔运算,生成三维中间工序模型。在实验部分,以某机加零件为例,对提出方法的有效性进行了实例验证。     

基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法及其应用

提出了一种基于压缩体素模型的锥形刀空间扫描体构造新方法,将锥形刀分解为球体和圆锥体部分,分别给出球体和圆锥体空间扫描体构造公式并构造其表面模型,利用R ay Casting方法分别将球体和圆锥体空间扫描体表面模型进行离散,将其分别转化为压缩体素模型,通过布尔并操作生成锥形刀空间扫描体压缩体素模型。该模型采用沿X、Y、Z 3个坐标轴方向相互垂直的D exel模型表示,各个D exel模型之间按体素模型大小均匀分布。刀具空间扫描体模型和仿真工件模型之间的布尔运算转化为D exel模型之间的一维布尔运算,简化了布尔操作并提高了操作速度。通过M arch ing Cubes方法提取数控加工仿真工件表面模型并进行图形显示,提高了显示质量和显示速度,编程人员可从空间任意方向观察和验证仿真结果。该方法在《基于压缩体素模型的五坐标数控加工仿真系统》中得到了应用,克服了现有五坐标数控加工仿真方法和商品化软件系统的不足。     

利用加权特征模型改进问句分类

为了减少目前大多数问句分类算法由于采用了布尔特征模型所导致的特征信息损失,提出了一个基于网络和聚类技术的加权特征模型来表达问句的特征空间.不同于以往采用的布尔特征模型将特征赋值为0或1以表示相应特征出现与否,新的加权特征模型将特征加权为一个位于区间0～10的一个实数,以区分不同的特征对于问句分类的贡献：权值越大,相应特征对于区分问句的类型做出的贡献越大.试验结果表明,该加权特征模型在问句分类领域优于之前被广泛使用的布尔特征模型.     

圆柱蜗杆特征造型方法的研究

在对蜗杆齿段进行了分析的基础上,在Auto CAD R14软件平台上利用其实体造型功能,采用计算机模拟蜗杆加工的方法,进行蜗杆齿段的几何造型及蜗杆油三维实体模型和特征模型构造。采用此方法进行机械产品的特征造型既反映了零件的毛坯信息,又能反映制造过程信息,为蜗杆的数控加工提供了基础和便利。     

混合流程生产系统优化调度模型

混合流程加工系统是一种集离散加工与流程加工为一体的生产加工系统，为对混合加工系统进行优化调度，提出了一种分层调度模型，这种建模方法简化了混合流程加工系统模型．根据分层建模方法建立了二层生产成本模型，上层为总体任务进入混合流程系统分批调度模型；下层为一批任务在混合流程系统内调度模型，这样可以使优化过程简单、可靠。     

多工位共用安装的夹具定位布局优化设计

对加工过程中多工位共用安装的情况，提出一种可以优化选择夹具定位配置的方法。该方法首先针对单工位夹具根据3—2—1定位原则在工件表面选取6个定位点组成初始定位配置，接着定义可以反映工件定位点到加工特征关键点处误差传输的矩阵，利用矩阵特征值建立优化目标函数，然后通过给各个目标函数设定权因子合并共用安装的多个模型的目标函数。此方法适合于基于特征的加工操作中多工位共用安装的定位布局设计问题。     

利用特征矩阵求布尔函数的零化子

对n元非线性布尔函数的代数次数、特征矩阵和代数免疫度进行了研究,在分析布尔函数的代数次数与特征矩阵关系的基础上,得到了布尔函数的代数免疫度与特征矩阵的关系,并据此给出了寻找布尔函数零化子的一个算法。     

鼠标凸凹模型腔的3D造型与数控加工

在鼠标曲面的设计中，选择曲面建模功能强大的Pro／engineer来完成鼠标凸、凹模型腔造型；在加工过程中，选择专业数控加工软件Mastercam，用它来完成计算机的模拟加工；再通过软件进行刀路模拟、实体验证等操作，用来确定加工过程的正确性；最后由Mastercam的后处理程序生成加工用的NC代码，由数控铣床进行数控加工。     

基于特征技术的注塑模具型腔设计制造系统

针对一般注塑模具型腔设计制造周期问题，构建了基于特征技术的注塑模具型腔设计制造系统.该系统采用基于特征库的交互式特征识别方法识别产品中的特征，建立产品的特征模型.通过侧凹特征的判别确定模具的优化脱模方向，并确定模具的分型线和分型面.模具型腔可采用分型面分割模板的方法获取.同时提出了模具型腔特征提取算法来提取模具型腔中的特征，制订模具型腔的加工策略.研究结果表明，该系统可以有效缩短模具型腔设计制造周期，加快模具开发的进程.
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基于加工过程的特征识别技术

对于快速编程技术,特征识别是其编程技术能够实现的最为核心的内容,目前特征识别采取的方式多种多样,本文作者根据个人的经验,提出一种基于加工过程,结合零件加工工艺方案的特征识别方法,用于航空结构件梁、框、肋、壁板等零件的识别。采用这种特征识别方式,能够有效的提高特征识别比例及有效性,用于航空结构件快速编程系统的开发。     

数控铣削用量多目标优化

基于数控铣削加工特征，采用线性加权和法，建立了数控铣削用量多目标优化的数学模型，运用直接寻优算法，对数控铣削加工实例进行了优化，验证了多目标优化模型的正确性和实用性，为实现数控加工过程的优化奠定了基础。     

基于STEP-NC车削加工系统的关键技术

目的 构建一种基于STEP-NC的数控车削加工系统,研究系统中的特征识别和程序解释两个关键技术的实现方法 .方法 依据STE--NC基本理论,在VC 6.0和ST-Develeper集成环境下,应用MFC类和STIX库、ACCESS库等进行系统的构建及程序和数据的处理.结果 所构建的STEP-NC车削加工系统采用开放式的模块设计,基本功能包括自动特征识别、STEP-NC数控程序生成及程序解释等;特征识别技术采用了一种基于特征轮廓进行制造特征识别的方法 ;在VC 6.0环境下通过应用STIX库函数对AP238文件进行信息提取和存储实现了STEP-NC数控程序的解释.结论 应用STIX库函数使程序解释过程中AP238文件数据的处理更加方便快捷;所采用特征识别方法 可以较好地识别简单的旋转类车削特征.