CIMS环境下零件表面数字孪生模型构建方法

为了解决CIMS环境下，产品设计、工艺规划、质量检验等不同环节对多元素、多尺度、多层次零件表面质量信息的应用需求，提出一种基于数字孪生的表面综合质量信息模型构建方法。以数字孪生技术的应用准则为基础，采用面向对象的建模方法创建了包含设计几何模型、表面质量模型和表面性能模型的数字孪生表面模型，为多指标综合表征零件表面质量提供一种参考。其次，研究了数字孪生表面信息模型信息的表达与管理方法，实现几何模型与表面质量信息关联式的表达与管理，并提出一种基于XML的数字孪生表面信息模型集成应用框架，采用StAX标准编程接口规范来对XML文件进行解析，从而实现孪生数据在不同系统之间的有效传输。最后，以某卫星零件的复合加工工艺为例，构建了该零件的数字孪生模型，结合UOP UB200I金相显微镜、ZeGage Plus三维轮廓仪和西门子PLM系统Teamcenter搭建了CIMS环境，实现了该零件数字孪生表面模型的表达与集成应用，证明了所提方法的可行性和有效性。     

集成化CAPP系统的开发

介绍了一个回转体零件创成式CAPP系统NPURCAP,它是一个面向车削加工中心,面向CIMS环境的集成化CAPP系统,初步实现了同CIMS各集成单元的集成。在此基础之上,作者对CAD/CAPP/CAM的集成及CAPP同其它各CIMS环节的集成进行了更深入研究与探索。     

基于多传感器集成的三坐标测量机自动检测规划系统研究

为了充分发挥多传感器集成的优势，提高检测自动化水平，提出了该环境下三坐标测量机自动检测规划系统的体系结构。构建了专家规则库来制定检测策略，选择检测设备。重点分析了接触式测量检测规划的流程，提供了零件定位、测点自动生成等模块的解决方案。讨论了光学自动检测规划的要点。通过中性文件的使用和映射，实现了CAD与三坐标测量系统的集成，从而为产品的自动检测和质量控制提供了保障。     

CIMS环境下产品信息编码原理的研究与应用

对产品信息进行统一编码，是企业实施CIMS过程中需要研究和解决的关键问题之一。分析了产品信息及其分类、特性与结构；讨论了CIMS对产品信息编码的基本要求。详细论述了CIMS环境下产品信息编码原理和方法；基于该原理，在iMAN（UGS的PDM系统）中开发了一个空调器产品信息编码工具；介绍了通过统一的产品信息代码、产品零件主属性和信息关联技术，实现产品信息集成的方法。     

基于加工中心的在线检测技术的研究

随着计算机集成制造系统的深入发展,计算机辅助检测已成为CIMS中集成质量系统的关键环节.研究了CIMS环境中基于加工中心的在线检测技术,开发完成与机床进行通讯的专用接口通讯板卡,具有信号隔离、信号变换、信号传递等功能.讨论了测头选用方法.在分析进给速度对检测精度影响的基础上,构造了一种适用于在线检测的扩展时间分割增量插补算法.最后,介绍了检测系统软件的功能.     

基于PDM的回转体零件CAD/CAPP信息集成技术

CAD/CAPP系统集成是CIMS的核心内容,文中以回转体零件为例,研究了基于PDM的CAD/CAPP集成过程中零件信息描述的方法和特征零件模型的建立,及其理论和关键技术,并探讨了CAD系统二次开发技术,以实现CAD与PDM的无缝集成。     

基于CORBA多级客户机/服务器体系的ERP系统

在实施CIMS工程时,企业内部和企业外部计算机系统普遍存在机型、操作系统、编程语言等异构环境问题。因而,选择良好的集成平台、构建合理的系统体系结构、采用合理的建模方法,来实现各部门异构环境的集成和建立系统模型就成为实施CIMS工程的难点和重点。本文针对ERP系统中生产经营管理子系统,用复合建模技术构建了基于CORBA的多级客户机/服务器体系结构的ERP系统模型,为建立分布异构环境下的CIMS信息集成系统打下良好的基础。     

流程工业CIMS技术及其发展趋势探讨

CIMS是一种基于CIM哲理构成的计算机化、信息化、智能化、集成化的制造系统，它借助计算机硬件、软件，将企业主要生产过程中有关人、技术、经营管理三要素及其信息流和物流有机地集成并优化运行，从信息集成的角度来提高企业的生产和工作效率，实现上市快、质量高、成本低、服务优、环境好的目标。CIMS不仅是一个工程技术系统，更是一个企业整体集成化系统。CIMS核心是”集成“。其特性主要包括人员、信息、功能集成和技术集成等。由于企业类型不同。实现CIMS必然有所不同。当然。其中许多技术是有共性的。CIMS可以由工程设计自动化、管理信息、制造自动化、质量保证以及计算机网络数据库等分系统组成，也可以由上述部分分系统集成组成。     

CIMS环境中产品开发项目管理的研究与实践

CIMS环境下,新产品开发阶段的项目管理和工程设计系统(PDM/CAx)、生产管理系统(MRPII/ERP)等单元系统有密切的信息联系。这里研究了新产品开发项目管理系统与CIMS其它单元系统的集成。在此基础上,研究了工作流建模、信息集成、开发成本估算等关键技术。最后给出了应用实例。     

CIMS环境下CAD/CAPP信息的集成与传递

实现CAD/CAPP之间信息的集成和传递是实施CIMS的关键技术之一.本文在研究基于特征和成组技术的计算机辅助设计基础上,开发了一个回转体零件的CAD/CAPP集成系统.该系统能在设计零件的同时,产生工艺设计所需的全部信息,进而自动生成零件的加工工艺.实现了CAD/CAPP信息的集成与传递.     

EDI在CIMS中的应用技术研究

本文在分析了ＥＤＩ与ＣＩＭＳ系统集成的重要性后，提出了用面向报文的方法来组织和实施该项集成过程，然后对该过程中所涉及到的有关技术，包括信息提取、平文件映射和翻译方法等进行了分析，并用基于表格的方法建立平文件模式和映射参考文件，从而有效地实现了ＥＤＩ与ＣＩＭＳ系统的有机集成     

叶片复杂曲面的机器人抛磨工艺规划

为了实现复杂曲面工件的智能抛磨加工,对叶片复杂曲面进行机器人抛磨工艺规划。对抛磨点位置规划算法和基于最大接触原则的抛磨姿态规划算法进行了研究。首先,通过平行截面法获得抛磨路径割线,以非均匀有理B样条(NURBS)曲线描述。接着,提取曲线特征参数,根据设定的阈值进行抛磨点规划,再基于抛磨轮与工件的最大接触原则进行抛磨点姿态规划,从而得到完整的抛磨路径。然后,将工件位姿从工件坐标系转换到TCP坐标系。最后,搭建了柔性抛磨系统仿真平台生成机器人控制程序。实验结果表明,此方法规划的路径可用于叶片复杂曲面的机器人抛磨加工。分别用本文规划所得路径和CAM软件规划所得路径对叶片进行抛磨加工,测得表面粗糙度分别为0.695~0.930μm和2.803~3.243μm。本文提出的抛磨位姿规划方法可用于复杂曲面工件的抛磨路径规划,使工具和工件保持最大接触,从而避免了位姿不合理所产生的过抛和欠抛。     

CIMS环境中的集成化工艺过程设计

介绍一个ＣＩＭＳ或ＦＭＳ环境下的集成化ＣＡＰＰ系统－ＴＨＣＡＰＰ，该系统以非回转体零件为加工对象，利用ＩＧＥＳ实现与ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ的信息集成。工艺路线生成核心是创成式专家系统，推理机的控制策略以启发式搜索的估价函数为主，可自动选择定位夹紧面。工艺知识库为独立的、可维护的形式，根据ＣＩＭＳ车间的实际环境可获得多种工艺方案。     

工件分特征下的五轴数控机床关键几何误差分析与补偿方法

提出了工件分特征下的五轴数控机床关键几何误差分析与补偿方法,将复杂工件进行特征分解,通过灵敏度分析辨识工件分特征下的关键几何误差并补偿,从而提高工件整体加工精度。以某一复杂工件为例,首先,将其分解为平面、斜面、圆柱和圆锥台四个典型特征;然后,基于灵敏度分析分别辨识出各典型特征对应的关键几何误差;最后,分特征地进行误差补偿。在AC双转台五轴数控机床上进行了实验验证,实验结果表明,辨识得到的关键几何误差灵敏度系数之和占比均大于90%,补偿后工件四个典型特征的加工精度提高了20%~30%。研究结果表明,所提方法能有效辨识不同工件分特征下的关键几何误差,从而提高复杂工件的加工精度。     

A model for evaluating the quality of the fixturing of the part from a machining process planning perspective

Achieving the required tolerance of positioning between two features is not obvious when features are produced in multiple set-ups where the fixture/workpiece interface plays a critical role. From a computer-aided process planning perspective, the suitability of a fixturing feature to achieve the required tolerances has to be evaluated. A model of an indicator for a locating quality is proposed here based upon the distribution of a small displacement of the workpiece compatible with the required tolerance onto the candidate fixturing surfaces.     

基于特征的冷挤压件设计过程模型研究

介绍了基于特征技术的冷挤压件设计过程模型。在分析特征技术的基础上 ,利用面向对象的方法 ,给出了冷挤压产品的特征定义模型。将该模型应用到冷挤压工艺设计系统中去 ,可以提高设计质量、加快设计进程和降低成本 ,还可以比较方便的将 CAD/ CAPP/ CAM有机地集成起来     

CIMS 环境下基于特征的产品模型

ＣＡＤ／ＣＡＭ是ＣＩＭＳ的核心,基于特征的产品模型是实现ＣＡＤ／ＣＡＭ集成的关键。本文通过分析典型ＣＩＭＳ中工程设计分系统功能模型,给出ＣＩＭＳ环境下ＣＡＤ／ＣＡＭ产品特征模型。     

基于特征的CAD/CAPP/CAM集成方法研究

基于特征的ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＭ集成是ＣＩＭ实现的核心技术之一。本文从特征在集成环境各子系统中的功能角度,探讨了特征分类、表示和模型转换等关键问题,将面向对象技术应用于特征分类,解决了特征库的可扩充性问题。在特征的表示中提出了大小尺寸、位置尺寸和约束等组成要素,并运用测量实体存储设计者意图。在特征模型转换过程中运用人工智能技术的模糊推理方法实现基于假设的加工特征识别,提高了识别的准确性和自动化程度     

二维参数化CAD软件GS-ZDDS与综合型CAPP软件HC-CAPP的系统集成

结合一个ＣＡＤ／ＣＡＰＰ集成实例,分析了基于产品零件特征的ＣＡＤ到ＣＡＰＰ的特征提取方案。介绍了一个ＣＡＤ／ＣＡＰＰ集成系统的结构、功能和集成策略。本系统较好地将系统的实用性和先进性相结合,可以最大限度地满足用户的需求。     

冷挤压工艺规划的发展及原型系统研究

介绍冷挤压工艺规划的研究现状,分析其发展趋势,提出一基于特征的集成ＣＡＤ／ＣＡＰＰ＝ＣＡＥ和优化技术的冷挤压工艺规划原型系统,并对基于特征的产品模型建立、可行性分析、工艺规划和工艺评价及优化等关键技术进行分析。原型系统的建立为实现集成ＣＡＤ／ＣＡＰＰ／ＣＡＥ和优化技术的冷挤压工艺规划系统奠定了基础。