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.     

复杂零件三维中间工序模型逆向生成技术

针对传统的复杂零件三维中间工序模型生成方式通用性差、生成效率低等问题,提出一种面向全三维工艺设计过程的中间工序模型逆向生成方法。研究了中间工序模型的定义与逆向生成技术、加工工艺信息与建模信息之间的映射关系。分析了零件工艺结构与中间工序模型的关系,并设计了基于特征工序分组的全三维设计流程。通过建立加工工艺信息与中间工序模型辅助生成工具的对应关系,将中间工序模型的构建转变为实体建模操作,从设计模型出发派生出各中间工序模型。最后通过实例验证了该方法的可行性。     

面向三维工序数模构建的特征标注方法研究

针对以三维工序数模开展工艺设计时尺寸标注工作量非常大的问题,提出了基于制造特征完成工序模型的自动标注的方法。首先,对零件MBD模型进行预处理,并对其尺寸标注信息进行提取;其次,基于零件MBD模型上特征的定位尺寸和工艺基准构建特征尺寸链,通过特征尺寸链换算求解工序尺寸,解决工艺设计中工艺基准与设计基准不重合的问题;然后,对其尺寸标注进行显示;最后,在UG平台下通过实例测试,验证了该方法的可行性和有效性。     

基于模型定义的工艺信息建模及应用

为实现基于模型定义技术在工艺设计中的应用,考虑零件制造的中间状态,以工序MBD模型为基本单位,通过加工特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向工艺的MBD模型。然后以工序模型为载体,建立MBD的零件工艺信息模型。采用多视图方法,分别将三维标注信息按照专业类型和工艺规划过程进行划分和管理,并将工序模型进一步划分为实体层、扩展层和应用层。以一个工艺信息实例说明了基于模型定义的工艺信息建模在三维工艺规划系统中的应用。     

面向工艺的特征设计与集成技术研究

针对CAD/CAPP系统直接集成所存在的困难,提出了在三维环境下,面向工艺的特征设计与CAD/CAPP集成方案;分析了集成过程中特征的分类与定义、面向工艺过程的特征设计方法、特征模型与CAPP系统中工序模型的关联、特征信息与工艺信息的关联等关键技术;给出了在此集成系统下的应用实例。该方法为CAD/CAPP系统的集成提供了一种有效的途径。     

应用基于模型的定义技术建立三维工序模型研究

为了实现零件加工特征中间工序模型的快速生成,提出了一种应用基于模型的定义(MBD)技术建立三维工序模型的方法.分析了设计MBD模型与工艺MBD模型、工序MBD模型间的相互关系,结合数字化工艺设计系统,给出了三维工序模型中孔特征和规则凸台面特征的自动生成技术路线,论述了数字化工艺系统的功能框架及信息模型,并验证了应用MBD技术建立三维工序模型的可行性和有效性.     

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.     

运用特征识别技术的工艺规划技术研究

针对设计与工艺规划信息集成的需要,提出基于规则的特征识别方法,研究基于制造特征的工艺路线自动生成方法。提取到的模型几何信息通过与制造特征库数据的匹配,实现特征的自动识别。通过建立工艺知识的决策规则与典型工艺知识库,将制造特征与加工方法、制造资源关联,实现特征工艺方案的自动生成。产生的特征工艺树与典型工艺模板进行匹配,生成零件工艺规划树。通过人工交互编辑工序、工步及工艺路线,可输出符合实际需求的工艺文件。     

基于CAD/CAPP集成环境的工序图自动生成技术研究

基于三维特征建模技术,研究了零件工序模型和工序图的自动生成技术,采用扩展实体、特征回退、配置管理技术,运用加工工艺信息,采用逆向重构法生成零件工序模型和工序图。基于Solidworks平台,自动生成了轴套类零件按照加工逆序排列的工序模型和2D工序图,对缩短产品工艺设计周期,提高CAD/CAPP集成系统的实用性具有重要意义。     

工艺语义驱动的序列三维模型构建系统

为满足企业对三维工序模型的迫切需求,提出一个工艺语义驱动的三维模型构建系统框架.以数字化工艺卡片为研究对象,将工艺信息引入三维重建领域中,采用自然语言理解技术,从工步语言中提取工艺语义模型,以描述工艺设计意图.根据二维工序图形进化过程和特点,将工艺语义模型映射到工序图中,以指导工序图形理解,完成制造毛坯序列三维模型的构建.开发了一个原型系统,该系统能实现三维工序模型快速自动生成和切削加工工艺过程可视化仿真.以某涡轮减速箱零件为例,对系统进行了实例验证.     

基于宇航复杂结构产品可制造性分析的特征信息提取与分类

为实现设计、工艺与制造信息的集成与共享,在分析研究Pro/E中的特征类型、特征关系以及Pro/Toolkit中特征元素属性和特征树结构的基础上,利用Pro/Toolkit开发设计了三维特征信息提取与分类软件,并通过对某典型航天结构件进行可制造性分析,验证了该软件的实用性。     

发动机缸体制造特征信息获取研究

在CAD／CAPP／CAM系统集成中，面向加工过程的产品制造特征信息的共享是急需解决的问题。在汽车发动机缸体CAPP专家系统开发中，利用Pro／E实现了产品几何特征信息的提取，利用Pro／Toolkit对Pro／E进行了二次开发实现了产品材料与加工特征精度信息的提取，同时利用EXPRESS语言将产品的非几何信息自动写入CAPP系统的底层Oracle数据库。对汽车发动机缸体CAD／CAPP专家系统数据共享问题进行了探求。     

发动机5气门缸盖制造特征信息获取研究

在CAD／CAPP／CAM系统集成中，面向加工过程的产品制造特征信息的共享是急需解决的问题。在汽车发动机缸盖CAPP系统开发中，利用Pro／E实现了产品几何特征信息的提取，利用Pro／Too1klt对Pro／E进行了二次开发实现了产品材料与加工特征精度信息的提取，同时利用EXPRESS语言将产品的非几何信息自动写入CAPP系统的底层Oracle数据库。对汽车发动机缸盖CAD／CAPP系统数据共享问题进行了探求。     

基于Pro/E二次开发的特征提取技术研究

特征是实现信息从CAD到CAPP传递的重要手段,具有丰富的内涵,给出了零件特征分类;总结了Pro/E的设计特征分类和加工特征分类,提出了加工特征的描述方法,并给出了具体的描述结构;基于Pro/Toolkit和VS2005进行了二次开发,给出了具体的开发过程和步骤,并以孔特征提取为例进行了具体说明,为后续的CAPP提供了相应信息。     

基于CAPP需要的发动机缸体的特征信息分析和建模

针对发动机缸体的结构和加工制造的特点，对其产品的特征信息模型进行了分析研究，提出发动机缸体的特征定义、特征分类及各类特征之间的联系、各类特征的描述，并应用Pro／Engineer作为基础软件环境，实现了产品特征信息模型的建立。     

基于工艺特征的CAD建模方法研究与应用

在总结CAD建模方法的基础上,提出一种基于工艺特征的建模方法。通过引AT艺特征的概念,结合特征建模技术与零件工艺信息的特点建立工艺特征信息模型,并采用Pro／Toolkit二次开发模块创建三维零件模型的工艺信息库,实现了在零件实体模型中来获取与模型特征相对应的零件工艺信息。最后以曲轴为对象进行应用验证,证明了该方法的可行性和实用性。     

零件CAD/CAPP的信息集成研究

通过对零件加工特征分析和归纳，研究了零件加工特征的识别与提取问题，并利用Pro／Engineer开发环境下的Pro／TOOLKIT的特征建模实用工具和C语言构建了CAD／CAPP的连接模块，为实现CAD／CAPP信息集成提供了一种可行的解决方案。     

零件绿色制造模型及表面绿色加工技术研究

零件的加工是制造过程中大量消耗资源、产生废弃物的主要环节,机械产品报废后的回收和再生利用的主体是零件,因此,零件的绿色加工是绿色制造的重要研究内容。基于绿色的观点,对零件的制造过程进行分析,建立了零件绿色制造特征模型;构建了零件绿色加工技术体系。进而,以零件表面成形为主线,对零件表面的绿色加工工艺过程进行了讨论,提出了基于“除去材料”和基于“增加材料”的零件绿色加工工艺过程方案。特别探讨了利用表面工程技术实现零件表面绿色加工的技术可行性。     

A flexible process information reuse method for similar machining feature

Dynamically changing machining conditions and uncertain manufacturing resource availability are forcing manufacturing enterprises to search advanced process planning in order to increase productivity and ensure product quality. As growing quantities of the three-dimensional process models are gradually applied, reusing the embedded manufacturing information in process models with less time and lower cost attracts a lot of attention. In this paper, a new flexible method is presented to reuse the existing process information based on retrieval of the similar machining feature. First, the three-level organization model is introduced to represent the process information; the machining feature which is seen as the parent layer carries the corresponding manufacturing information. To ensure accurately that the process information are obtained, the associated mechanism between the machining feature and process information is created. Second, an eight-node representation scheme is designed to represent the similar machining feature having same variations in topology and geometry. For accelerating similar feature retrieval, the extension-attributed adjacency graph and the topological relationship of the machining feature faces are built. Finally, some aircraft structural parts are utilized in the developed prototype module to verify the effectiveness of the proposed method. This method can be used as the basis for accumulation of the process information; it can promote the development and application of the intelligent process planning.     

支持并行产品开发的数据集成方法研究

并行产品开发的基本支持条件之一是计算机辅助工具之间必须实现信息集成，目前，大多数ＣＡｘ系统仍缺乏支持产品生命周期信息集成的手段，特别是ＣＡＤ与ＣＡＰＰ之间的特征集成，至今仍是一个未解决的难题。ＳＴＥＰ方法的提出为ＣＡｘ／ＤＦｘ集成确定了总体方向。本文根据８６３／ＣＩＭＳ关键技术攻关项目“并行工程”的需求，利用ＳＴＥＰ开发工具，通过对ＣＡＤ特征再建模的方法支持ＣＡＤ与ＤＦＭ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ／ＣＡＦ