制造工艺知识粒度描述方法与获取算法研究

针对制造工艺知识的复杂性和不确定性,以及应用中需要知识模式易于描述的特征,在论述工艺知识信息颗粒概念的基础上,探讨了多形态制造工艺知识的结构化处理方法.通过对工艺知识粒度形式化描述概念的定义和对工艺知识多粒度特性的分析,提出了用工艺知识论域、属性函数和工艺知识论域结构的三元组(K,F,T)描述工艺设计过程中知识以及工艺知识元素之间关系的方法,并讨论了运用语义匹配、分类操作、关联规则和聚类分析等多种数据挖掘方式进行基于知识粒度的知识获取发现方法.该方法对于解决工艺知识的多模式、多层次和应用多策略的问题具有理论指导意义.     

基于加工意图的机加工艺知识重用方法研究

为了解决目前工艺知识重用方法存在的问题,强化工艺知识重用时工艺员的主观能动性,满足工艺员对工艺知识的个性化、多元化需求,以MBD工序模型几何演变过程中蕴含的工艺知识为研究对象,提出基于加工意图的工艺知识重用方法。给出了加工意图的建模方法,加工意图的几何演变、工艺语义信息的捕捉方法以及加工意图的降维处理方法。提出多属性融合的加工意图与MBD工艺知识元的相似性加权评价方法,并进行了实例验证。     

可装配特征的结构化描述与匹配推理研究

针对复杂产品装配设计过程中零部件间匹配关系描述不清晰,装配设计过程中零件配对精度不高等问题,提出了可装配特征的结构化描述与匹配推理研究方法。在分析影响零件获取、匹配、调整以及装配的工艺关联、匹配型面特征,以及装配设计意图的基础上,给出了包括工程语义、装配约束、装配端口、装配空间关系的装配关键结的定义和结构化描述。基于装配关键结的复杂产品零部件进行了可装配性分析,确定了装配关键结中各因素权重,并通过模糊理想解法完成了对复杂零部件装配属性邻接图的求解,最终通过复杂产品装配从定性输入到定量求解,再到定性输出的映射变换实现了零部件间的精准匹配,给出了推理匹配过程。最后,通过应用算例验证了方法的有效性。     

产品创新中技术冲突的粒度分类与可拓协调方法

针对产品化创新过程中技术冲突的复杂性与分类模糊问题,提出一种冲突问题粒度分类与可拓协调方法。该方法通过多种技术需求的基元集成运算,明确技术创新设计意图;结合粒化方法,建立了冲突问题剥离与传导机理,构建了冲突问题的多层次粒化模型;应用公理化设计理论,建立了最细粒度冲突问题的结构化映射模型,并作为问题协调的考核指标;在此基础上,建立了多粒度层次的冲突问题协调技术创新流程,设定关键的变换步长与传导效应动态调控机制,给出技术创新产品化方案。以敞开式质谱离子源产品化创新及其样品检测应用为例,验证了该方法的有效性与可行性。     

基于本体的非结构化客户需求智能解析方法

针对自然语言表达的面向有形产品的非结构化客户需求具有不规范性、模糊性和不一致性,难以被计算机理解和转换等特点,研究了非结构化客户需求智能解析方法。提出了客户需求本体的构建方法,以及非结构化客户需求结构化描述方法,在此基础上建立了非结构化客户需求智能解析的体系结构。非结构化客户需求智能解析过程包括非结构化客户需求结构化处理和模糊一致性检验两个重要阶段,最终输出满足模糊一致性的结构化客户需求。应用案例验证了该方法的实用性。     

工程设计类知识管理技术研究

为了满足知识的创新和发展对知识管理的需求 ,提出了层次化的工程设计知识管理体系 ,进行了工程设计类知识管理分析 ,给出了层次化的工程设计知识管理体系框架 ,将其描述为通过管理工具层、基本操作层、深度加工层和知识集成层 ,对结构化、半结构化以及非结构化知识进行管理和集成。指出工程设计知识管理的关键技术主要集中在各类知识的描述、知识单元间关联的分析、知识单元的管理操作方法以及各类知识管理工具的开发。以不同类型的显性知识为基本对象 ,分析了设计知识的基本单元 ,研究了公式类、约束类、模糊规则类以及隶属函数类的设计知识描述规范 ,扩展了对知识的操作手段和方法。开发了一些知识管理工具并在实际工程项目中进行了应用和验证     

基于实例推理的发动机叶片切削参数数据库系统

利用基于实例推理的技术,为建立切削参数数据库提供一个有效可行的方法,即将以前切削加工积累的切削数据和经验存储在数据库中,为新的工件加工问题提供参考解决方案。建立了简洁可行的用结构化数据表示的实例描述模型,分析了实例相似度的计算问题并介绍了实例检索的具体方法,使系统的数据采集和知识更新简单易行。     

多工序加工系统产品尺寸误差传递建模

多工序加工系统中最终产品的尺寸误差是所有加工工序上尺寸误差累积、耦合与传递的结果。目前方法是建立数学模型对多工序加工系统尺寸误差传递进行分析,而缺乏逻辑层次上的建模理论和方法。为解决多工序加工系统中尺寸误差传递的逻辑分析问题,采用面向对象Petri网方法,在定义误差状态通用物理对象基础上,建立通用物理对象和加工系统的映射规则,对误差状态子类物理对象进行继承和封装,设计出误差状态消息传递关系网。建立的产品尺寸误差面向对象Petri网(Errors of product dimension-object oriented Petri net,EPD-OPN)模型可以作为多工序加工系统中尺寸误差传递动态分析和故障诊断依据。通过发动机缸盖的多工序加工过程为例证明该模型的有效性和可行性。该模型具有模块化、可重复使用性的特点和结构化的复杂逻辑关系描述能力,是目前数学模型很好的扩展。     

基于实例推理的发动机叶片切削参数数据库系统水

利用基于实例推理的技术,为建立切削参数数据库提供一个有效可行的方法,即将以前切削加工积累的切削数据和经验存储在数据库中,为新的工件加工问题提供参考解决方案.建立了简洁可行的用结构化数据表示的实例描述模型,分析了实例相似度的计算问题并介绍了实例检索的具体方法,使系统的数据采集和知识更新简单易行.     

相似度及基于实例推理在高速切削数据库中的应用

在高速切削加工中应用基于实例推理 ,可充分利用以前的加工实例积累的切削数据和经验 ,这对推广高速切削技术的应用具有重要意义。本文针对工件的高速切削加工 ,提出了简洁可行的用结构化数据表示的实例描述模型 ;针对实例相似度问题 ,提出了对实例属性的局部相似度进行分类 ,然后用复合算法计算整体相似度的方法 ;简要介绍了基于实例推理的高速切削数据库系统 HISCUT的结构和功能     

管件一体化数控加工工艺及实现

针对管材弯曲成形中的技术难题以及传统管件加工方式生产效率低、精度低、能耗高、成本高及劳动强度大等问题,提出数控开料、管端、弯管及自动分料等一体化数控管件加工工艺及其实现方案,构建了一体化数控管件加工机床的整体结构,为一体化数控管件加工设计、制造及产业化等奠定了基础.     

基于蒙特卡罗的数字化加工误差预测方法研究

以薄壁套筒类零件的车削加工为研究对象,分析了影响加工精度的各种主要因素,基于加工成型原理,建立了加工误差预测数学模型,在该模型中融入了工艺系统中存在的随机误差因素。针对加工误差预测函数中有随机变量的问题,给出了一种基于蒙特卡罗的求解方法,由于预测结果是一个概率分布,提高了加工误差预测的有效性。文章最后给出了验证实例。     

对轴类圆弧车削加工夹具装置的改进

车床上加工轴类圆弧的一般方法复杂或者车出的圆弧难以达到设计要求,本文对车削轴类圆弧的夹具装置进行改进,该装置刚性足,防震能力强,不仅经济,而且方便安装及使用.     

碳化硅陶瓷基复合材料常用的特种加工技术：综述

碳化硅陶瓷基复合材料(SiC-CMC)具有高硬度、高强度、耐高温、耐腐蚀等诸多优点，在航空航天、核工业、刹车系统中表现出巨大的应用潜力。然而，SiC-CMC各向异性、不均质性、硬脆性的特点，使加工变得十分困难。传统加工方法存在加工表面质量难以控制、刀具磨损严重、加工效率极低的问题。为了解决上述问题，特种加工技术被用来尝试加工SiC-CMC。不过，特种加工技术种类众多，涉及的知识面比传统加工技术多、广、杂，选择工程实用价值更高和基础性更强的激光加工、磨粒水射流加工、电火花加工三个方面展开综述。首先介绍了三种特种加工技术存在的问题，然后综述了解决问题的方法，最后比较了三者之间的优劣势并得出结论：特种加工技术具有各自优势，激光加工适合加工微孔、微槽等微织构；磨粒水射流加工具有更高的加工效率，且能加工大型复杂构件；电火花加工设备投资低，擅长加工薄板型构件和深腔凹槽。特种加工技术既不相互排斥，也不能相互代替，而应该相辅相成，发挥各自的优势，以高效率制备高精密的复杂构件。     

基于UG的维纳斯雕像五轴数控加工工艺设计

论述了应用五轴联动数控机床加工维纳斯雕像的工艺设计。首先,通过三坐标测量仪对石膏雕像进行点位测量并将测量数据导入UG软件,分析其基于UG软件的多轴编程刀路轨迹,选择曲面区域的刀路驱动方式并绘制出刀轴驱动曲面矢量图,根据刀路轨迹、刀具及设备制订出数控加工工艺;其次,计算刀具进给速度并校核、修正,根据UG软件前置处理的刀轨文件,设定相应的机床参数,并以FANUC系统五轴联动单摆头单转台加工中心为例,利用UGPOSTBUILD处理器完成后处理,生成可加工的程序代码;最后,设定坐标系及精确对刀后加工出实体雕像。     

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。     

Fabrication of micro rods by twin-mirroring-wire tangential feed micro electrical discharge grinding

In micro electrical discharge machining (micro-EDM), the precision fabrication of cylindrical micro rods is difficult to achieve with a high processing efficiency. In order to overcome this challenge, this paper proposes a new processing method, which is denoted as twin-mirroring-wire tangential feed micro electrical discharge grinding (TMTF-WEDG). The machining principle, characteristics, and realization of the new method are firstly introduced. Then, the advantages of TMTF-WEDG in terms of machining efficiency and accuracy are demonstrated. The experimental results have shown that the machining efficiency can be increased to more than 70% in comparison with conventional tangential-feed wire electrical discharge grinding. It has also been proved that a minimum removal of material corresponding to a reduction of less than 1 μm in the diameter of a micro rod can be obtained by TMTF-WEDG. This considerably helps in improving the accuracy and repeatability of the machining process. A deviation of less than 1 μm on the diameter of a micro rod has been obtained in a length range of 800 μm. The process repeatability in machining five micro rods has been established to be below 2 μm. The proposed method is therefore of great significance for improving the machining efficiency and ensuring a high precision in the shaping process of cylindrical micro rods.     

薄板类零件加工精度可靠性分析及工艺参数优化

针对薄板类零件加工过程中加工变形导致加工精度低的问题,利用有限元法和高斯过程回归算法建立了加工变形预测模型,综合考虑机床运动误差与工件加工变形,对薄板件加工精度可靠性进行分析,建立了以加工效率和平均加工变形为目标、加工精度可靠度为约束的铣削加工工艺参数优化设计模型,并利用多目标优化算法进行求解,确定了协调加工效率和加工变形最优的工艺参数组合。案例研究结果表明,经优化设计后最低加工精度可靠度达到98.21%,平均加工变形减小21.14%,加工效率提高了4.18%,为薄板类零件铣削加工工艺参数选择提供了一种可行的方法。     

基于Cimatron叶片多轴数控加工

为提高叶片数控加工效率和质量,提出了一种简便的、快捷的、优化的设计方法。以叶片高效率、高质量多轴数控加工为目标,结合企业生产实际,采用Cimatron叶轮加工专用模块进行设计,采用优化的数控加工工艺对零件进行多轴数控加工编程,为叶轮的数控加工提供了设计思路和方法,对其他类零件的数控加工方案具有重要的指导意义。     

基于MasterCAM的印章加工方法研究

印章是常见的办公用品.利用MasterCAM软件对印章进行了加工设置,介绍了采用曲面加工对印章进行加工的方法,达到了提高加工效率,提升加工质量的目的.