基于功能块的计算机辅助工艺规划方法

为了使工艺规划柔性地适应制造资源的变化,将IEC61499标准定义的功能块(functionblock)应用到计算机辅助工艺规划方法中.把制造特征的制造信息、加工方法和控制信息封装在功能块中.建立了基于功能块的计算机辅助工艺的体系结构,给出了制造特征的形状、精度、材料等信息与基本功能块输入变量的映射方法,以及制造特征粗、精加工、监控过程与功能块方法的映射过程,详细阐述了执行控制图的执行过程.定义了制造功能组和组件功能块的概念,提出了制造特征分组的3个原则,介绍了复合功能块的生成步骤和执行过程.最后,以零件实例验证,零件中提取出14个制造特征,划分为4个特征制造组并映射为4个复合功能块,工艺规划结果以与/或图的形式给出.     

并行公差设计方法研究

提出基于加工能力约束的并行混合公差优化设计系统方法和模型.根据制造过程中尺寸误差、角度误差和形位误差的分布特点,研究用加工能力指数来表示加工能力的方法.在装配公差到零件工序公差设计的整个过程中,利用零件的加工规划信息和并行设计环境,研究了直接把装配公差分配给零件工序公差的方法.     

基于公差推理的零件聚类装夹规划方法研究

针对计算机辅助工艺设计中的装夹规划问题,提出一种面向制造特征的基于公差推理的装夹聚类规划方法.通过分析零件的制造过程,对加工单元进行定义,建立零件的装夹规划数学模型.随机生成装夹规划的初始解,计算加工单元之间的装夹相异度,通过进行反复迭代的聚类分析获取最少的装夹分组.基于公差的推理方法,获得加工单元的加工顺序约束关系,进行装夹的组间及组内排序,生成最优装夹规划方案.同时,基于CATIA设计平台实现了零件的装夹规划原型系统,通过实例对所提算法进行了验证.      

旁路耦合微束等离子弧焊增材制造曲面零件

基于xPC Target实时目标环境,建立了旁路耦合微束等离子弧焊增材制造系统.运用UG/NX软件系统实现了增材制造过程中零件从模型建立、成形路径规划到执行代码生成的一体化和自动化.通过改变旁路电流的大小完成了304L不锈钢椭圆筒形零件和圆柱形零件的快速成形.对堆垛成形后的圆柱形零件进行铣削加工完成了不锈钢戒指零件的加工制造.     

多阶段制造系统中尺寸偏差建模与控制

多阶段制造系统中,最终产品的尺寸偏差是所有加工工位上尺寸偏差累积、耦合与传递的结果.为了解决多阶段制造系统中缺乏系统层上尺寸偏差控制模型的问题,在定义了3个坐标系、零件模型和零件偏差的基础上,通过齐次变换方法,推导出了夹具误差、基准误差、安装误差和加工误差的累积、传递过程,构建了状态空间模型,给出了模型的系统矩阵.该模型建立了每个工位上的零件尺寸偏差与制造过程中各种误差之间的关系,将尺寸偏差控制从设备层扩展到了系统层.实例证明了该模型的有效性和可行性.     

CAPP多工艺设计方案的模糊综合评价

分析CAPP系统多工艺方案存在的原因及其影响因素,从零件特征的划分、特征加工方法的多样性、制造资源的动态性、工艺设计原则的多态性和复杂性等方面分析工艺规划时多种工艺方案产生的原因,给出一种表达零件特征加工方法和制造资源之间递阶网络层次结构.以产品质量、生产成本和生产周期为基础,构造了工艺方案评价分层指标树,建立了工艺设计方案的模糊综合评价模型.经过实例分析符合实际生产情况,实现了CAPP系统工艺方案的优化.     

基于装配语义的航天产品虚拟装配过程仿真方法

针对虚拟装配仿真过程中大量人机交互操作带来的效率低的问题,提出一种基于装配语义的虚拟装配过程仿真方法.通过分析航天复杂产品装配工艺,提取出4类典型装配操作并进行装配特征的参数化表达;通过匹配装配语义的装配特征基本信息和几何图元信息,实现了从语义层到特征层、几何层的装配语义层次化解析;从装配特征中解算出装配对象间的约束关系后,根据装配约束关系给定的运动方向和顺序,生成相应的位姿变化矩阵,驱动执行对象完成装配过程仿真.基于Delmia设计并开发了原型系统,以某卫星导航仪的装配过程仿真为例,对上述方法进行了验证.      

集成环境下基于特征的CAD/CAPP零件信息集成的实现方法

在详细分析零件的CAD特征模型与CAPP特征模型之间关系的基础上 ,提出了一种集成环境下基于特征的CAD/CAPP系统信息集成的实现方法。系统采用参数化特征描述法描述和输入零件信息 ,采用特征数据提取法从CAD系统中提取CAPP系统需要的特征信息 ,在设计零件的同时 ,即可产生工艺设计所需的全部信息 ,从而自动生成零件的加工工艺规程 ,达到了CAD/CAPP系统的信息集成。该方法的关键技术在II-CADCAPP实验系统中得到实现。     

面向制造的特征设计和工序图形的自动生成

提出了特征节点和工艺间模型的概念,对模型特征树进行分析,实现特征节点到工艺间模型的映射,利用特征回退技术直接得到部分工序的工序图形.归纳了特征设计中面向制造的设计约束,扩充和细化模型特征树,使其包括可以映射到相应的工艺间模型所必须的特征节点,可生成所有的工序图形.该方法适用于所有类型的零件和装配体.在Pro/E上二次开发了工序图自动生成系统,并用该系统生成了某非轴类零件和某子装配的工序图形.     

基于工艺对称性的对称性工艺数据库及应用

为实现基于机械制造工艺对称性的计算机辅助工艺设计,在总结工艺对称性应用领域的基础上,提出了以零件制造特征为载体,将所有对称性工艺方法、工艺过程、工艺资源和约束条件都封装在零件制造特征中的对称性工艺数据库结构模型和数据结构.借鉴基于实例推理的技术和成组技术,通过对制造特征进行分类处理,并对模型中各个组元添加对称性工艺数据,形成由各类、各种制造特征组成的对称性工艺数据库.在对称性工艺数据库的支持下,通过待加工零件与对称性工艺数据库进行匹配,获得待加工零件具体制造特征的对称性工艺数据,并在工艺知识库、工艺规则库和典型工艺模板的驱动下,实现零件机械制造工艺路线的自动化生成.     

Concurrent Process Planning for Machined Parts

IntroductionDevelopment of a product undergoes a sequence oflife- cycle phases including design,process plan-ning,manufacturing,inspection,and main-tenance. In the past,these product developmentactivities were organized in a sequential manner:from design to downstream life- cycle phases.Asthe design engineers tend to generate designs withexcellent functional performance,these designsusually require excessive manufacturing efforts;therefore,leading to a high production cost[1,2 ] .　 To reduce …     

汽车制造企业信息系统规划模型的构建及其应用

建立有效的信息战略和信息系统的规划对汽车制造企业的信息战略起着关键作用。针对在复杂动态的竞争环境下,汽车制造企业信息系统规划面临着企业战略、业务战略及信息战略不能综合优化的现实情况,提出并建立了一种汽车制造企业信息系统层次规划模型,形成了一种实现企业信息系统与企业战略持续匹配的规划方法,并且利用该模型对某汽车制造企业敏捷化信息系统规划进行了实践,使企业战略和信息战略协同互动,取得了良好的效果。     

虚拟工厂规划过程模型

针对缺乏虚拟环境下制造系统规划过程建模方法的研究现状，提出了规划单元的定义、工作原理，构建了具有3个层次的虚拟工厂规划过程模型：通用层、部分通用层以及专用层过程模型．以某汽车制造企业装配车间为实例，验证了该过程模型的有效性．     

基于项目计划与协调的网络联盟制造系统

网络联盟制造作为一种新的制造模式 ,引起了企业界和学术界的广泛关注 .故从基于项目计划与协调的网络联盟制造系统的主要思想和重要特征出发 ,推导出基于项目计划与协调的网络联盟制造系统的概念模型和信息模型 ;通过已开发的原型系统 ,验证其可行性和先进性     

集成式工艺规划与车间调度问题研究现状及发展

集成式工艺规划与车间调度(IPPS)问题的研究对于制造系统整体性能的提高具有重要意义,综述与分析了近年来IPPS问题研究的发展现状.概述了IPPS的3种主要建模方法,分析了特定生产环境下工艺规划与车间调度进行集成的特殊性.从单目标优化与多目标优化两方面综述了IPPS求解方法的研究概况,分析了多目标IPPS求解方法研究中存在的问题.总结了不确定扰动下的IPPS问题及面向绿色制造的IPPS问题研究现状,分析了2种情况下IPPS模型构建和求解方法设计上带来的新问题.基于上述综述分析,展望了未来开展集成式工艺规划与车间调度问题研究的一些方向.     

制造企业管理信息系统在中国的发展

信息技术正以惊人的速度改变着中国 ,制造企业管理信息系统是在传统订货点理论的基础上发展起来的一种先进的管理模式 ,借鉴了物料需求计划和制造资源需求计划的经验。这种管理思想已受到国内外学者的关注 ,并发展到企业需求计划这一更高层次 ,对中国的发展必将产生深远的影响     

协同制造的配置管理和协同控制

在分析协同制造工作原理、需求和实现技术的基础上,提出任务排程、配置管理和协同控制的系统总体架构及相应的功能.制定出协同制造任务配置管理模型、人员配置管理协同策略与任务计划、任务执行和检查阶段中的业务过程和人员的协同控制方法,使得盟主与外协厂商间能够快速、有效、协同地一起完成生产过程.     

基于eM-Carbody平台的轿车白车身工艺规划系统

分析了轿车白车身工艺规划的需求特点，提出了基于eM-Carbody平台的白车身工艺规划系统．系统主要由三大部分构成：工艺数据模型、工艺数据模型信息提取模块以及eM-Carbody平台．依据工艺数据模型，建立零件库、资源库、操作库和工艺知识库等工艺数据库，利用工艺数据模型信息提取模块，实现工艺数据模型与eM-Carbody平台的信息互通．应用该系统成功规划了轿车左前门制造工艺，证明这一系统能很好地满足白车身工艺规划的需求．     

Computational manufacturing

This paper presents a general framework for computational manufacturing. The methodology of computational manufacturing aims at integrating computational geometry, machining principle, sensor information fusion, optimization, computational intelligence and virtual prototyping to solve problems of the modeling, reasoning, control, planning and scheduling of manufacturing processes and systems. There are three typical problems in computational manufacturing, i.e., scheduling (time-domain), geometric reasoning (space-domain) and decision- making (interaction between time-domain and space-domain). Some theoretical fundamentals of computational manufacturing are also discussed.     

Process Planning and Scheduling Integration in an Open Manufacturing Environment

New open manufacturing environments have been proposed aiming at realizing more flexible distributed manufacturing paradigms, which can deal with not only dynamic changes in volume and variety of products, but also changes of machining equipments, dispersals of processing locations, and also with unscheduled disruptions. This research is to develop an integrated process planning and scheduling system, which is suited to this open, dynamic,distributed manufacturing environment. Multi-agent system (MAS) approaches are used for integration of manufacturing processing planning and scheduling in an open distributed manufacturing environment, in which process planning can be adjusted dynamically and manufacturing resources can increase/decrease according to the requirements. One kind of multi-level dynamic negotiated approaches to process planning and scheduling is presented for the integration of manufacturing process planning and scheduling.