基于三维零件模型的工艺路线设计方法研究

针对基于三维CAD的计算机辅助工艺设计(Computer Aided Process Planning,CAPP)的发展需求,提出了一种基于三维零件模型的工艺路线设计方法。从零件三维模型中提取加工特征,建立以加工特征为核心的工艺信息模型,有利于与上游CAD以及下游CAM的集成和信息共享。在工艺信息模型基础上建立以加工元为基元的工艺决策模型,通过聚类和排序约束实现工序/工步的确定和排序,实现工艺决策过程的算法化。通过飞机双面大框零件实例说明了该方法是简单有效的。     

基于模型定义的工序模型加工工艺研究

以轴类零件为研究对象,对其加工特征进行分析和分类,应用NX二次开发技术建立轴类零件特征库,用特征建模的方式建立三维模型,应用API函数进行模型特征遍历并与特征库中的特征进行匹配,实现特征识别并对零件进行工艺路线设计,使用NX的WAVE几何链接器和用户自定义建模的模块完成三维工序模型建立.通过实例验证该方法的可行性与有效...     

基于同步建模的工艺设计

为了解决零件制造过程中二维工序图与三维设计模型不相关的问题,提出了基于三维模型的工艺设计方法。首先提取三维设计模型的设计特征,将其与加工方法相关联,并映射为加工特征,再根据工艺知识对加工特征合并、聚类和排序,生成工艺过程路线,然后以该工艺路线的逆过程为导向,采用同步建模技术依次构建工序模型,通过加工余量和加工特征与工序模型相关联,直至生成毛坯模型。以电机轴零件为例,快速、准确地建立三维工序模型,实现了三维工艺建模的自动化。     

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.     

工序模型驱动的工艺设计方法

通过分析目前三维环境下工艺设计存在的问题,在工艺设计过程中引入工序模型的概念,并提出了工序模型驱动的工艺设计方法.该方法从零件设计模型到毛坯模型逆向生成零件的加工工序,每规划一道工序,生成一个工序模型,然后基于该工序模型进行下一道工序的规划.在工序模型驱动的工艺设计过程中,加工特征识别、加工元生成以及加工元聚类是影响工艺自动规划的关键,为此,对基于工序模型的混合加工特征识别、基于知识的加工元生成以及基于模糊C-均值的加工元聚类进行了深入的研究.以某型号飞机双面大框零件为例,讨论了所提方法的应用过程,为三维环境下的工艺设计提供了一种新思路.     

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.     

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.     

回转体零件CAD／CAM集成系统

回转体零件ＣＡＤ／ＣＡＭ集成系统采用特征造型技术建立统一的产品信息模型,实现ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ的高度集成。ＣＡＤ模块用特性造型方法完成零件的设计。ＣＡＰＰ模块根据零件的特征模型作自动零件的特征模型自动生成零件毛坯,制订工艺路线。ＣＡＭ模块完成加工路线的规划、刀夹具的选择、切削参数的确定。ＡＰＩ模块生成ＮＣ代码。仿真模块模拟毛坯的加工过程、检测干涉和ＮＣ代码的正确性。ＮＣ编辑模块完成对ＮＣ代码     

基于集成的CAPP系统的研究

提出一种集成环境下的基于DFM的CAPP系统以及适用于工艺设计的零件信息模型。介绍基于零件主框架特征的工艺路线和加工特征的工序的分级的自动工艺设计方法 ,并初步探讨零件的工艺性分析     

基于Web的复杂盘套类零件CAPP集成系统研究

提出了一种基于Web三层结构的综合智能化CAPP系统体系结构,采用分层零件信息表达模型,运用基于特征实例(FCBR)的综合智能化工艺设计理论与基于加工方向特征相似模糊匹配的原理,实现了零件的加工工艺的自动生成,运用特征映射方法对工艺路线进行优化。     

基于特征的工艺生成方法的研究

零件特征模型在CAD/CAPP系统的集成中有着重要的作用。本文首先简介了特征的定义和分类 ,然后探讨了零件特征模型的建立方式和零件信息分层表示模型 ,并在UGII环境下利用其二次开发工具UG/OPEN ,采用特征识别和特征造型相结合的混合建模方式 ,建立了零件特征模型。最后 ,在所建立的零件特征模型的基础之上 ,采用逆向决策原则 ,进行特征工艺路线和零件工艺路线的生成。     

CAPP开发工具中用户框架系统的关键技术研究

CAPP开发工具是实现CAPP商品化和CAD/CAPP/CAM集成的必由之路。本文提出的CAPP开发工具由构造工具系统和用户框架系统组成。用户框架系统是在构造工具系统的基础上,用来生成零件工艺的执行工具。它主要由用户信息模板读取、零件信息获取和检查、工艺路线生成、工艺文档输出、加工信息输出等模块组成。文中分析了实现用户框架系统的关键技术,面向系统特征和用户定义特征的加工特征类定义、基于柔性工艺决策原则的工艺排序优化方法和基于零件工艺结构树的工艺信息处理方法。     

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。     

CAPP系统中三维制造特征提取关键技术的研究

特征提取技术对继承已有的设计资源以及实现设计与制造的集成具有重要的意义。为了将CAD系统中的设计特征转化为CAPP系统中制造特征,提出了伪制造特征的概念,并对其进行了定义。在此基础上介绍了如何从CAD系统中提取伪制造特征以及如何将伪制造特征映射为工艺设计中的制造特征,为后续工艺自动规划做准备。     

基于工艺特征的夹具实例检索算法研究

针对基于实例的夹具设计中如何快速检索出相似实例的问题,提出了一种零件结构和工艺特征集合的有向工艺特征关系图概念,定义了有向工艺特征关系图同构属性的判定方法,并采用以零件结构特征和有向工艺特征关系图来构建夹具实例库.给出了零件工艺特征属性相似度计算方法,以零件工艺特征的关系及属性为特征,设计了面向零件结构和工艺特征的夹具实例检索算法.以变速杆零件为对象进行应用验证,证明了该方法在实际应用中的实用性和可行性.     

并行环境下基于特征的零件定义模型

基于并行工程的设计思想,本文采用特征建模技术对面向制造的零件定义模型的表达方法及内容进行了分析,分析了面向制造零件建模中的较为重要的概念——设计特征、工艺特征及零件功能,并阐述了设计特征与工艺特征、零件总功能与子功能（特征功能）在并行工程中的作用。最后介绍了面向制造的零件定义模型的构造与实现方法     

基于特征加工元的复杂箱体类零件工艺路线优化

针对工艺设计过程中工艺路线的优化问题,通过分析复杂箱体类零件特征,并将其细分为加工元,在考虑优化过程中存在的问题和相关工艺约束的基础上,将工艺路线的优化转化为加工元的优先排序。以机床、夹具和刀具变换次数最少建立目标优化模型,利用改进的遗传算法进行求解,避免了遗传算法“早熟”的缺陷。以某型号缸体为研究对象验证该改进算法的有效性,结果表明该算法具有很好的收敛性。     

面向制造的零件结构特征设计的实用技术

为了零件结构具有良好的工艺性以及CAD／CAPP／CAM的信息集成的需要，分析了零件制造特征，指出了在零件结构特征设计时应考虑的制造因素。为了有利于择优选用设计方案，提出了利用特征表达式进行成型特征设计；为了方便地进行零件结构特征设计和工艺过程的仿真检验，建议利用现有的三维CAD软件。应用表明，该方法具有明显的实用性。     

基于IGES的钣金零件特征识别的方法研究

针对钣金设计软件数据模型的外部读取与特征识别问题,对钣金设计软件的数据共享、IGES文件结构以及零件特征分类进行了研究,提出了一种基于IGES曲面模型的后置处理方法,通过遍历IGES文件,获取了钣金零件的所有裁剪参数曲面信息,建立了以折弯面作为结点的双向链表的数据结构,根据IGES文件的数据特征,对钣金零件进行了特征分类,提取了钣金折弯特征并建立了特征间的依赖关系。利用Pro/E软件绘制的钣金零件对特征识别方法进行了测试。研究结果表明,该方法能够准确地获取钣金的特征,为钣金零件折弯仿真与工序规划提供了可靠的特征数据,使得产品开发周期缩短了近30%,最终实现了钣金加工的精确性与高效性。     

基于特征参数化的工艺设计方法

介绍了一种基于特征参数化的工艺设计方法，即采用特征工艺段，通过将特征工艺段组合和合并，形成零件的加工工艺。