基于聚类分析法的典型工艺路线发现方法

为解决计算机辅助工艺设计系统从工艺数据中提取工艺知识的问题,提出了应用聚类分析法获取典型工艺路线的方法,建立了以矩阵表达工艺路线数据的数学模型。在工序编码的基础上,应用曼哈坦距离计算工序间的相似度。应用欧氏距离计算工艺路线间的相似度,并以相异度矩阵表示工艺路线的相异度。通过平均距离法计算工艺路线簇间的距离,并应用凝聚的层次聚类法进行工艺路线聚类。最后,通过工艺路线聚类粒度的确定方法确定聚类结果,并以轴套类零件典型工艺路线发现为例,验证了该方法的有效性。

基于Apriori算法的典型工序序列获取方法

为从计算机辅助工艺设计技术积累的大量工艺数据中,获取可继承的工艺经验和知识,并将其中的关联规则和Apriori算法应用于典型工序序列的获取,建立了典型工序序列获取的关联规则模型,提出了采用改进Apriori算法获取典型工序序列的算法。通过计算实例的分析,说明该算法可以有效地实现典型工序序列获取。

典型工艺实例评估的多目标群决策方法

准典型工艺实例定义为工艺数据挖掘出的候选工艺实例,准典型工艺实例经过评估才能被确定是否为典型工艺实例。为了对准典型工艺实例进行评估,文章提出多目标群决策方法。文中定义了典型工艺实例的评估准则;针对其中的潜在作用准则,确定生产成本、生产效率、加工工艺性和产品质量4个评估目标,建立了典型实例评估的多目标群决策数学模型,采用群决策协调权法对准典型工艺实例进行排序,最优的实例即为典型工艺实例;以典型工艺路线为例,验证了评估方法的正确性和有效性。

CFRP/钛合金叠层构件低温钻削的轴向力与成孔质量研究

CFRP和钛合金叠层构件以其优异的性能广泛应用于航空、航天、汽车等领域。二者由于材料加工特性的差异,需要采用不同的钻削工艺参数才能获得满意的加工质量。为保证孔同轴度和加工效率,通常采用同一参数一体钻孔。一体钻孔会导致孔的界面烧伤、复材表面划伤、孔径一致性差等问题。为解决上述问题,提出一种低温钻孔工艺,通过钻削试验,研究低温条件下CFRP/钛合金叠层构件钻孔的轴向力、孔径一致性和表面质量。试验表明,低温条件下CFRP/钛合金叠层构件钻孔的轴向力增加,孔径一致性和表面质量均得到改善,证明了低温下CFRP/钛合金叠层构件一体钻孔的可行性。

基于ASP的快速可重构CAPP系统研究

针对应用ASP(ApplicationServiceProvider)服务的企业对CAPP系统的需求具有多样性和多变性的特点 ,本文提出了基于ASP的快速可重构CAPP系统 ,采用面向对象的方法进行系统的构件化设计 ,采用EJB组件技术实现构件的组件化 ,并提出通过对系统构件编码来提高重构速度的方法。文中以一个实例说明了CAPP系统的快速重构。

支持ASP服务的CAPP系统快速可重构技术

在ASP(ApplicationServiceProvider)服务模式下,制造企业对CAPP系统的需求呈现多样性和多变性等特点,因此该文提出支持ASP服务的CAPP系统快速可重构技术,以具有可扩展和开放性特点的系统结构为基础,采用面向对象的方法进行CAPP系统的构件化设计,基于EJB组件技术实现构件的组件化,并提出通过对系统构件编码的方法来提高重构速度。以一个实例验证了CAPP系统快速重构技术的有效性。

基于STEP和STEP-NC的CAD/CAPP/CAM/CNC系统集成技术研究

针对当前CAx系统间难以实现产品信息交换和共享的问题,提出了一种基于产品模型数据交换标准和数据接口标准的信息集成方法;建立了一个计算机辅助设计/计算机辅助制造/计算机数字控制系统集成模型,采用产品模型数据交换标准和数据接口标准中性文件形式描述产品信息,各系统之间通过中性文件实现信息的交换和共享;深入研究了工艺信息建模、STEP AP203文件到AP224文件的转换及自动特征识别等关键集成技术。

基于三维多相有限元的CFRP细观切削机理研究

为深入揭示碳纤维增强树脂基复合材料(Carbon fiber reinforced plastic/polymer,CFRP)切削机理,针对目前宏观单相有限元方法无法直观体现纤维和基体的失效形式、切屑类型等问题,借助数值仿真方法建立了CFRP直角切削的三维多相有限元模型。测量刀具刀尖形貌,根据刀具和CFRP设计数据提取CFRP纤维、基体细观几何信息,建立直角切削细观几何模型;基于定义材料本构用户子程序(User subroutine to define material behavior,VUMAT)分别定义纤维和基体的材料本构(弹塑性、失效准则、损伤演化方式),对不同纤维方向角的三维多相CFRP直角切削模型进行仿真分析;设计直角切削试验对仿真结果进行对比验证。仿真结果直观地展示了基体和纤维的失效形式、切屑形成过程、不同情况下切削亚表面损伤深度,通过各种情况下切削力数据的分析,揭示了切削力随纤维方向角的变化规律,并通过试验验证了该有限元建模仿真方法的有效性。

制造工艺创新计算机辅助方法研究综述

为了促进制造工艺创新计算机辅助方法的研究和应用,分别从方法驱动的工艺创新和数据驱动的工艺创新两个方面系统分析了已有相关研究,总结出其面临的问题和未来发展趋势。归纳出制造工艺创新计算机辅助方法的研究框架和应用模式,进一步对工艺创新知识管理、结构化工艺创新方法以及工艺创新平台等关键技术进行了梳理和总结,为制造工艺创新计算机辅助方法的深入研究提供了参考思路。

融合规则的典型工艺表示与工艺决策方法研究

为了简便有效地表示工艺知识,提高工艺决策的自动化程度和灵活性,文章提出了一种融合规则的典型工艺表示与工艺决策方法。该方法将与典型工艺相关的信息分为不变信息和可变信息,不变信息基于统一的典型工艺信息模型进行表示,而可变信息以产生式规则形式表示,并嵌入到典型工艺中。由于每个典型工艺都有与之密切相关的一套独立规则,规则的针对性很强,所以规则的总结、形成容易,便于实现工艺决策的自动化。文中以飞机结构件的数控加工工艺为例,对融合规则的典型工艺的表示、基于制造特征的产生式规则分类和工艺决策算法进行了详细讨论。该方法已在某飞机制造企业的CAPP系统中进行了实际应用,实现了工艺决策的自动化。应用表明这种工艺知识表示及其决策方法简单有效,规则维护扩充方便。

基于典型工序的工时定额制定方法

针对工时定额的制定所存在的问题,分析了工时定额的制定现状、影响工时定额的制定的重要因素以及零件的工艺特性等,提出了基于典型工序的工时定额的制定方法,阐述了典型工序的编码方法及其基准工时制定方法,并制定了典型工序基准工时选择规则及其计算方法。

基于车间能力的工艺分工规划方法研究

为了解决企业工艺分工规划中零件承制车间的优化选择问题,合理利用制造资源,提出了基于车间能力的工艺分工规划方法。该方法依据设备能力建立车间能力模型,并根据车间能力和状态为零件的主要工序选择满足加工要求的承制车间,得到候选车间列表;在此基础上依据生产时间,生产成本和加工质量及其子集,采用多层次模糊综合评判法建立候选车间评价模型,通过该评价模型确定候选车间的优先顺序,最终得到最优的承制车间。最后,通过一个实例验证了所述方法的有效性。

基于PDM的协同工艺管理系统研究及实现

为了满足工艺信息系统对多用户协同工作与管理功能的需求,以PDM为集成平台,利用W eb技术支持多任务与多用户的并行和异地协同工作及支持信息的并行传输和共享的特点,研究在协同环境下,基于XML的产品工艺数据的表达和存取方式,基于W eb的工艺文件表现方式和管理技术、零件工艺设计的协同以及由此带来的新的工艺文件管理机制,详细论述了协同工艺管理系统的体系结构和关键实现技术。

弱刚性CFRP/Ti叠层结构钻削层间缺陷分析及抑制

针对弱刚性CFRP/Ti叠层结构钻孔过程,求解引起叠层结构层间间隙的钻削轴向力,提出抑制层间缺陷的临界压脚力预测模型,设计以工件刚度和进给率为变量的钻削实验,研究层间缺陷形式及其与实验变量间的关系。层间缺陷形成于切屑在层间间隙的扩展和累积过程中,表现为层间积屑和复材表面划伤,随进给率增加和工件刚度减小而增加。相关性分析表明层间缺陷与层间间隙间存在正线性关系。压脚力能有效减小层间间隙、抑制层间缺陷,当其等于临界值时层间缺陷几乎不存在。

钛合金超声振动钻削特性研究

为研究钛合金超声振动钻削的特性,分析工艺参数对切削力的影响,指导工艺参数的选择,进行了钛合金超声振动钻削的正交对比试验。试验表明:超声振动钻削的切削力随振幅增大而减小,随切削速度、钻头顶角和进给速度变化的规律与普通钻削相似,但是相应的变化幅度更大,而且切削力波动更大;一定切削速度范围内,采用较大振幅、较小钻头顶角及较大进给速度,能保证钻削钛合金的加工质量和钻头使用寿命,并提高加工效率,降低加工成本。

支持ASP的网络化CAPP应用服务平台

ASP已成为全球化制造发展和企业间电子商务的重要方向之一,激烈的市场竞争促进了支持ASP的各种制造信息系统的发展和应用。本文结合目前承担的“国家十五科技攻关计划-持ASP服务的软件系统及工具集“项目,针对CAPP目前面临的形势,分析了支持ASP的网络化CAPP应用服务平台框架、服务流程,同时介绍了用基于J2EE的体系结构建立支持ASP的网络化CAPP系统,并对系统的模块化、组件化、集成性和安全性等方面进行了深入的介绍。

面向动态联盟环境的网络化工艺分工路线设计系统

分析了网络化工艺分工路线设计系统的 特点;介绍了系统的功能;阐述了该系统与其他系统的 信息集成并简述了系统功能的实现方法。

超声振动钻削装置设计与研究

为解决碳纤维复合材料和钛合金钻孔加工过程中钻头磨损严重、加工孔质量差等问题,研制了一款超声振动钻削装置。超声振动钻削装置的性能取决于声振系统设计的好坏。本文首先对声振系统的结构设计进行了理论探讨,然后采用ANSYS软件对其进行了模态分析和谐响应分析。在碳纤维复合材料和钛合金的初步钻削试验中,超声振动钻孔和普通钻孔相比轴向钻削力分别减少了48%和31%,结果表明所研制的超声振动钻削装置具有良好的钻削性能。

基于PDM的CAPP系统研究与开发

CAPP与PDM之间的集成是影响企业CIMS实施的关键因素。本文提出了一种以PDM为平台的嵌入式CAPP系统,并对其功能集成、工艺数据的混合式存储、基于XML的工艺文件生成与浏览等关键技术进行了研究与实践。

利用可拓集合理论的材料切削性能评判方法

为了快速、准确地确定材料的切削加工性,提出了基于可拓集合理论的材料切削性能评判方法。在分析材料切削加工性影响因素的基础上,利用可拓集合理论建立材料切削性能的物元模型、经典域和节域,通过关联函数计算待测材料样本与各个经典域的相似度,进而预测材料的切削加工性。