基于图和规则的机匣加工特征识别方法研究

由于机匣加工特征多、类型复杂，目前主要采用手动式、交互式等加工特征识别方法来实现机匣工艺设计过程中的特征提取，但是这些方法操作繁琐，智能化程度不高，导致工艺设计周期长。为了提升机匣加工特征识别效率，实现特征识别自动化，提出了一种基于图和规则加工特征自动识别方法。首先，根据机匣几何结构复杂程度，对机匣加工特征进行了归类。然后采用边界表示法表征机匣三维模型，定义了面属性、边属性、角度属性及面与面之间的拓扑关系码，提出了基于加权属性邻接矩阵的机匣三维模型的数据结构，通过对加权属性邻接矩阵的遍历和行列运算，建立了机匣加工特征的识别和抑制规则，构建了特征识别和抑制算法，并与预定义规则库进行匹配。最后在MATLAB平台上搭建了特征识别的仿真环境，选择了三个典型机匣案例，测试了机匣加工特征识别效果。结果表明，该特征识别方法具备较高的识别精度和效率，识别62阶矩阵仅用时0.171s。     

基于图神经网络的机匣特征自动识别方法

特征自动识别技术是数控加工编程中的重要组成部分,针对航空发动机机匣的特征自动识别问题,提出一种基于图神经网络的特征识别方法,在机匣模型的属性邻接图基础上,通过边界关系对属性邻接图进行分解得到特征子图,利用图神经网络的拓扑学习机制将特征子图的识别问题转换为图分类问题,避免传统BP神经网络编码特征子图的复杂性。实验表明,本文方法能够准确识别机匣特征,具有可行性。     

大型航天薄壁结构件特征识别方法

为解决大型航天薄壁结构件的特征识别问题,提出基于拓扑层矩阵、几何层矩阵、特殊关系层矩阵的三层次属性邻接矩阵模型的特征识别方法,将所有特征分为单一特征、凹连接相交特征和凸连接相交特征进行识别。设计了拓扑层矩阵描述零件CAD模型几何元素间的邻接属性和凹凸性;设计了两阶段的特征搜索算法,从零件拓扑层矩阵中提取所有特征的拓扑层矩阵;以特殊关系层矩阵表达特征间的关联关系,将属于同一凸连接相交特征的特征进行合并和关联;基于凹连接相交特征的几何层矩阵,采用逐层分割的策略,将凹连接相交特征分割为单一特征;基于单一特征的拓扑层矩阵匹配、几何层矩阵匹配,精确地识别单一特征的形状。基于Pro/E平台建立了面向大型航天薄壁结构件的特征识别原型系统。通过实例零件验证了所提方法的准确性和高效性。     

基于体分解的MBD工序模型快速生成方法

为了实现基于模型定义的工序模型的快速生成,提出一种基于体分解的最大加工特征识别及工艺路线生成方法。将零件加工特征分为简单特征、复杂特征、简单相交特征和复杂相交特征。首先从加工方向上对切削体进行分层简化;然后检索复杂相交特征的凹边,生成分割面并按照分割顺序将其分解为简单特征和复杂特征;再根据组合规则合并所有特征、得到最大加工特征;最后根据各特征的位置关系及类型制定工艺路线,以生成基于模型定义的工序模型。通过实例验证,结果表明:所提方法能够有效减少分割次数和单元体数量,提高相交特征的识别效率,实现基于模型定义的工序模型的快速生成。     

多自由曲面产品注塑模具分型线的自动确定

为有效地确定多自由曲面产品模具分型线问题,提出了一种将特征识别技术和有限元方法相结合的模具分型线确定方法。在该方法中,首先,提出了基于图的特征识别方法来对产品中的侧凹特征进行识别,并在识别的基础上对产品模型进行简化;然后,提出了基于有限元的离散方法,对简化的产品模型的所有组成面进行离散,并根据网格面的可视性来判别组成面的可视性;最后,将产品中的所有组成面分成可视面组、不可视面组和退化面组,并通过抽取可视面组或不可视面组的最大边环来确定模具的分型线。研究实践表明,通过该方法可以有效地解决多自由曲面产品模具分型线的确定问题,提高模具设计的效率。     

相对关联距离熵在转子系统故障诊断中的应用

将相对关联距离熵应用于航空发动机转子-机匣系统状态识别和故障诊断。在相空间重构的基础上，基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解了转子-机匣系统不同工作状态和故障状态的相对关联距离熵，并基于相对关联距离熵，对航空发动机转子-机匣系统进行了状态识别和故障诊断。     

基于机匣加速度信号的航空发动机转静碰摩部位识别

提出了基于机匣加速度信号的航空发动机转静碰摩部位识别方法。利用航空发动机转子试验器模拟了大量不同部位的碰摩,将小波局部极大模归一化能量与直接提取的机匣加速度信号归一化均方值输入至支持向量机中,以进行识别验证及对比分析。结果表明,小波局部极大模方法提取的归一化能量特征比直接提取的加速度信号均方值能更加有效地进行转静碰摩部位的识别。     

基于Lyapunov指数能谱熵的转子—机匣系统故障诊断研究

提出基于Lyapunov指数能谱熵的航空发动机转子-机匣系统状态识别和故障诊断新方法.基于Lyapunov指数谱,提出并定义系统Lyapunov指数能谱熵;在基于实测的航空发动机机匣振动时间序列求解系统不同故障状态的Lyapunov指数谱的基础上,获得系统不同故障状态下的Lyapunov指数能谱熵,并将其应用于航空发动机转子-机匣系统的故障诊断.研究结果表明,航空发动机机匣振动时间序列在不同单一故障状态下具有不同的Lyapunov指数能谱熵,此时可以Lyapunov指数能谱熵作为识别其状态的新特征量.     

强背景噪声条件下自适应图卷积神经网络的航空 发动机附件机匣故障诊断方法

针对强背景噪声条件下航空发动机附件机匣故障难以诊断的问题,提出了自适应图卷神经网络(AGCNet)航空发动机附件机匣故障诊断方法。将航空发动机附件机匣振动信号通过小波包进行分解,并将小波包系数矩阵定义为包含节点与边的图。在图卷积神经网络中构建自适应图卷积核,基于切比雪夫多项式设计了一种自适应图卷积操作,通过自适应图卷积核对图中节点与边进行特征提取,增强模型在强噪声条件下的泛化性。最后利用全连接层进行特征抽取,进而实现航空发动机附件机匣故障。应用案例表明所提自适应图卷积神经网络模型(AGCNet);在强背景噪声条件下对航空发动机附件机匣故障平均诊断精度为86.42%,均高于LeNet、ResNet以及GCNet模型。能够有效识别故障,可应用于航空发动机附件机匣故障诊断。     

航空机匣数控程序路径优化方法

航空发动机机匣类零件是发动机关键的零部件,传统加工工艺不仅加工工艺难度大、加工成本高,而且加工周期长。针对航空发动机机匣类零件加工难题,应用数控设备进行零件加工,能够有效解决机匣类加工难题。但是在实际加工中,数控程序编制的质量直接影响加工质量。因此,为了能够提高航空发动机机匣类零件的加工质量,下面结合机匣类零件的特点详细分析了数控程序路径的优化策略。     

基于图的注塑产品侧凹特征识别技术的研究

提出一种基于图的注塑产品侧凹特征识别方法：首先将产品属性面邻接图中的节点和边进行属性扩展，以形成产品的扩展属性面邻接图；在此基础上，应用扩展属性面邻接图对凹、凸及通孔三种类型的侧凹特征进行描述，并采用子图匹配的方式将侧凹特征的子图从产品属性面邻接图中识别出来；对于识别出的侧凹特征，特征方向可采用可视图的方法确定，并通过分析识别出的侧凹特征的特征方向来最终确定产品的优化脱模方向。实例测试表明，该侧凹特征识别方法可以有效地识别注塑产品中的侧凹特征，提高侧凹特征的识别效率。     

基于属性边点图的飞机结构件筋特征识别方法

针对飞机结构件中筋特征结构复杂、相交筋特征识别困难的问题,提出一种基于属性边点图的筋特征自动识别方法。属性边点图以边为节点、以边与边之间的连接关系为弧。通过构造特征种子面的属性边点图,可以有效表示和处理筋特征中的边信息,弥补了传统属性面边图的不足。用端点表示筋特征两端的边界,通过端点类型及连接关系的分析,确定筋特征两端的相交情况;用分割节点来表示筋特征顶面的融合区域,以减少实际加工时的转角减速为优化目标,在分割节点处自动添加虚链,并对筋特征种子面的属性边点图进行分解,得到优化的相交筋特征识别结果。基于以上研究开发的筋特征自动数控编程系统已在某大型航空制造企业中得到良好的应用。     

基于特征语义的装配序列规划预处理方法

针对复杂产品装配序列规划复杂度高、求解效率低下的问题，提出了基于典型零件装配语义规则的装配序列规划预处理方法。构建基于特征的装配语义模型，表达零件的类型与几何特征信息，在此基础上构建典型零件装配特征库；通过基于属性邻接图的匹配方法，进行零件类型识别及子特征分割；基于典型零件的装配规则，建立装配序列规划矩阵的降维方法，提出基于装配序列规划矩阵的装配可行序列生成方法；以主动锥齿轮子装配为例验证了方法的有效性。     

基于STEP-NC的相交特征识别技术

为有效识别2.5维相交特征,提出一种新的基于图和痕迹的相交特征识别算法。该算法首先对零件模型进行处理,提取加工特征面,识别时只考虑加工特征面,降低了零件图的搜索空间且不影响特征识别的正确率;通过建立相交特征拆分因子队列,并采用自动计算和交互式相结合的方式确定最优依赖特征面,能够比较准确地分离相交特征;根据特征基面对STEP-NC定义的制造特征进行编码,相对于子图匹配和规则匹配,该方法能够快速和有效地匹配特征。通过具体实例验证了算法的有效性和可行性。     

车铣复合加工方法在铝镁合金机匣中的应用

针对航空发动机铝镁合金机匣类零件形状结构复杂、加工余量大、切削温度不宜过高和加工工艺性差等特点,采用车铣复合加工方法解决此机匣类复杂零件的加工难题。基于车铣复合加工方法的特点及优势设计了该零件的加工工艺,并通过Siemens NX软件中同步建模、数控程序编制与仿真加工等模块降低了三维模型修改以及数控加工编程的难度,有效解决了航空发动机铝镁合金机匣类零件加工质量与效率问题。     

一种基于油液分析数据挖掘的航空发动机磨损故障诊断知识获取方法

针对航空发动机磨损故障诊断自动化及智能化程度不高的问题,提出一种基于油液数据挖掘的航空发动机磨损故障诊断知识获取方法。该方法利用自组织神经网络对原始多维特征数据进行特征融合,得到融合值;利用Parzen窗法制定融合值的界限值,将样本划分为正常、警告和异常3种状态;利用Weka软件对油液数据进行规则提取。该方法能够从油液光谱数据中识别出不同磨损状态信息,并提取出知识规则用于构建航空发动机磨损诊断系统的知识库,实现了基于润滑油光谱磨损数据的航空发动机故障诊断的自动化与智能化。应用某型飞机发动机实际油液光谱数据对提出的磨损故障诊断知识获取方法进行验证,结果表明:经特征融合得到的融合值能够准确反映航空发动机的劣化趋势;利用融合值的界限值划分样本状态,再进行规则提取时具有很高的识别率。     

基于建模过程的加工特征识别

针对复杂零件加工特征识别存在拓扑分析复杂、相交特征识别困难的问题,提出了利用CAD系统中以宏命令形式记录的建模过程进行特征识别的新方法。每次特征识别仅对单个建模过程中的几何实体和拓扑实体进行分析,逐一识别零件模型的所有特征,有效避免了传统方法对零件模型的全部几何实体和拓扑实体进行特征识别存在的缺陷。研究了输入数据获取和整理、基于二维草图的特征痕迹识别和特征参数获取的算法。     

航空发动机机匣加工端面花边结构变形控制装置的开发与设计

航空发动机机匣是发动机的重要零件之一,种类众多。本文首先分析了航空发动机和机匣的类型及特点,然后,分析了机匣零件在机械加工时影响变形的主要因素和控制措施。最后,考虑机匣零件装夹时的变形问题,设计开发了一种加工机匣端面花边结构时控制变形的装置。     

基于分形维数的转子—机匣系统故障诊断研究

基于相空间重构,在优选重构参数的基础上,将分形维数应用于航空发动机转子-机匣系统的故障诊断.建立以关联维数为特征量的故障诊断方法,实际诊断航空发动机转子-机匣系统故障;提出以Lyapunov维数为特征量的故障诊断新方法,并实际应用于航空发动机转子-机匣系统的故障诊断,弥补关联维数等分形维数计算中无标度区难以精确确定、限制分形维数在故障诊断中的实际应用的不足.     

基于中面的注塑产品特征识别

摒弃传统的基于实体模型的特征识别方法,提出基于中面模型的方法。首先提出了适合于中面模型的表达方法：面－边属性图和面－边属性矩阵;然后针对注塑产品的特点,对特征进行了分类,将其分为面特征、连接特征和加强特征;最后对中面模型的中面、边环和边的几何拓扑特征进行了分析,分别研究了基于中面的特征识别算法,给出了算法实现方法和实例。