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.      

一种CAPP系统中工艺路线生成方法研究

在机械制造中，工艺路线的自动生成是CAPP系统的关键技术，而高自动化程度的创成式工艺路线生成系统的建立难度较大。特别是非回转体零件的多品种、小批量生产中的CAPP系统，由于加工对象频繁更换且零件形状复杂，工艺路线的自动生成难度更大。本文研究了采用创成法和修订法相结合的混合式的方法，利用推理工艺决策与人—机交互工艺决策相结合，在非回转体零件的CAPP系统中生成优化的工艺路线。     

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。     

非回转体零件的CAPP专家系统CTU-CAPPES

本文介绍了一个非回转体零件的CAPP专家系统CTU-CAPPES的研制情况。该系统由CAD系统输入工件的几何、拓扑及工艺信息,自动完成工艺规程的编制。文中讨论了零件信息的描述、知识的表达和专家系统的推理机制等问题。该系统目前适合支托架类零件的工艺规程设计,避免了CAPP系统的数据重复输入,从而减少了输入错误,提高了工艺设计的效率和质量。     

面向工艺分工规划的多目标蚁群算法

为解决计算机辅助工艺规划中工艺分工的优化问题,提出一种基于多目标蚁群算法的工艺分工路线优化算法.在引入逻辑加工路线、逻辑制造单元、物理制造单元、可执行加工路线等概念基础上建立工艺分工规划过程模型.在过程模型中,运用多目标蚁群算法对物理制造单元集合实现优化.在求解过程中,以加工时间和所耗成本为目标函数,在求解空间中对物理制造单元进行遍历,最终寻找到最优化的可执行加工路线.通过实例验证了该方法的可行性和有效性.     

船舶管子加工CAPP系统关键技术的研究

针对船舶管子加工工艺设计的特点,对TRIBON数据提取、工艺设计神经网络模型等进行了研究,设计了基于BP网络的管子加工CAPP系统,解决了管子加工小票和加工明细表自动生成问题.提出的数据提取方法能够满足CAPP系统信息自动输入的需要,知识推理模型准确地表示了管子加工工艺知识,便于运用神经网络进行工艺决策,BP网络结构模型设计合理,克服了以专家系统为理论基础的智能型CAPP的缺点.     

发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化

提出一种基于蚁群算法的发动机缸体加工方案选择与操作排序协同优化方法.考虑到部分零件特征有多个可行加工方案,在每次总迭代中为此类特征随机选择一种加工方案,并根据特征约束矩阵和操作优先级系数自动生成对应的操作约束矩阵.通过子迭代中的遗传算法进行操作排序优化,以装夹、刀具和机床3类制造资源的综合变换次数最少为目标得出子最优解,并在总迭代中利用精英保留策略获得全局最优工艺路线.最后,通过复杂的发动机缸体实例验证了该方法的有效性.     

薄壁盘套类零件的装夹规划算法

在定义零件制造模型、装夹和加工操作的基础上,分析了机床类型、刀具接近方向和加工操作顺序约束对装夹的影响,建立了薄壁盘套类零件装夹规划数学模型.根据薄壁盘套类零件分阶段加工特点,将薄壁盘套类零件装夹规划问题分解为粗加工、半精加工和精加工3个子问题,并采用基于规则、聚类和图论的方法确定装夹顺序和每次装夹的加工操作集合,提出了完整的薄壁盘套类零件装夹规划方案.同时,以航空轴套零件为例,验证了所提出方法的可行性与有效性.     

楔横轧模具加工特征排序

在楔横轧模具CAD/CAPP集成化信息模型基础上,应用基于知识的创成式工艺决策方法和VC 面向对象编程技术构造了楔横轧模具加工特征排序算法.通过合理安排模具工艺决策各阶段的子任务和构造相应的约束,保证生成模具工艺路线的可行性和灵活性.同时针对典型楔横轧模具进行实例分析,验证该加工特征排序方法的实用性.     

基于遗传算法的工艺路线优化决策

为了实现计算机辅助工艺计划(computer-aided process planning, CAPP)系统中的工艺路线优化决策,分析了工艺路线优化决策过程中存在的问题以及相关约束,提出利用遗传算法对基于工艺约束的工艺路线进行优化决策.在加工工序排序决策过程中同时考虑机床和刀具的选择,通过遗传算法的复制、杂交、变异等操作进行工艺路线决策.结果表明 利用遗传算法可以有效地对工艺路线进行优化决策,得到满足生产要求的最优或接近最优的工艺路线.通过实例,详细介绍了利用遗传算法进行加工工序排序决策以及相关的机床和刀具的选择过程.     

基于知识的集成化CAPP方法研究

研究基于知识的集成化ＣＡＰＰ方法,针对ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的实时并行的需求,提出分层规划的零件工艺设计方法。基于知识进行特征工艺设计,基于知识进行定位方案评价和零件工艺过程优化。ＣＡＰＰ系统借助于ＳＴＥＰ文件,自动获取零件设计信息,基于知识进行零件工艺设计,实现了ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的信息集成,为实现ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的实时并行打下良好的基础。     

基于特征的液压集成块CAPP系统建模

针对传统CAPP系统难以与CAD系统有效集成，设计信息和知识难以重用等问题，提出了基于特征的液压集成块CAPP建模方法．该方法在对液压集成块设计制造特点进行深入分析的基础上，采用了面向制造的特征映射技术，其特点为将特征映射分解为工艺映射和加工映射．工艺映射实现单个设计特征的工艺创成，加工映射则实现工艺特征中特征工步的操作具体化，然后通过工序重组实现整个液压集成块的工序和工步创成，最后通过工序和工步排序完成最终的工艺规划．应用该方法所开发的液压集成块CAPP原型软件系统表明，该方法可有效降低传统特征映射技术的复杂度，使得CAPP系统更具阶段性和层次性，并充分重用了设计信息及知识，较显著地提高工艺设计效率．     

智能拉深件工艺设计系统的关键技术

应用特征技术和人工智能技术,建立了基于特征的智能拉深类零件工艺设计系统框架,研究并实现了其中的关键技术。由于拉深成形中工艺中零件形成的特征方法,面向拉深的特征以复杂的曲面特征为主,讨论了拉深类零件中几何特征向工艺特征的转换,提出了模糊决策表技术在工艺设计中的应用,应用ＢＰ神经网络方法预测了方盒件理想毛坯外形,通过人工智能技术建立起基于特征的工艺设计知识库,使特征技术能应用于拉深类零件的工艺设计中。     

集成环境下基于特征的CAPP专家系统

综合运用专家系统技术、特征技术和数据库技术,针对工程制造业加工和使用的箱体类零件,提出了一种集成环境下的基于特征的CAPP专家系统的研制开发构想,实现了箱体类零件的计算机辅助工艺过程设计。     

基于特征的零件可制造性评价方法

研究基于特征的零件可制造性评价方法;基于特征对零件设计与工艺设计的并行过程进行分解与重组,基于特征进行零件设计、工艺设计和可制造性评价。建立了特征可制造性评价体系,采用分层递阶的评价策略,基于制造知识,对零件的可制造性进行评价与反馈,从而指导产品设计,为实现ＣＡＤ／ＣＡＰＰ的实时并行打下良好的基础。     

基于特征事物元的计算机辅助工艺零件信息模型研究

零件信息模型对计算机辅助工艺规划(CAPP)系统的可靠性和质量具有决定性作用.针对CAD/CAPP信息集成困难的问题,根据特征事物元理论,提出了一种基于特征事物元的计算机辅助工艺零件信息模型.采用对象技术,用Visual C++语言,在Pro/ENGINEER系统中实现了零件信息模型的建立、识别与获取(extraction),最终实现了CAD/CAPP信息的高效集成.最后,通过实例证明了该方法的正确性和有效性.     

动态联盟环境下的计算机辅助工艺规划系统

动态联盟是敏捷制造思想指导下先进的企业组织形式。动态联盟环境给制造企业中的 CAPP系统提出了新的需求。根据动态联盟环境的特点 ,提出了面向动态联盟的群组工艺规划系统 (GPPS- VE)的体系结构 ,重点分析了 GPP-S- VE中主体系统 -面向敏捷企业的敏捷化工艺规划系统 (A-CAPPS)的功能需求 ,给出了基于 B/ S的 ACAPPS三层逻辑结构。基于这种结构的 ACAPPS系统具有可重构、可重用和规模可扩充的能力 ,使得 ACAPPS能够较好地支持动态联盟环境下企业的工艺规划     

面向对象技术在CAPP系统体系结构研究中的应用

提出了一种采用面向对象技术研究ＣＡＰＰ系统体系结构的新方法，应用类的概念，把零件特征，加工特征所用的机床，夹具，切削刀具，切削参数分别定义为不同的对象类，对工艺设计过程进行了高度抽象，使计算机辅助工艺过程设计（ＣＡＰＰ）系统体系结构与具体应用数据实现了分离，因而具有较强的适应性，系统采用面向对象语言Ｃ＋＋编程，在ＳＵＮ４工作站环境下运行。     

缸体CAPP系统制造特征建模与非几何信息获取

对发动机缸体结构与加工特征进行了分析 ,从计算机辅助工艺规划 (CAPP)需求的角度应用Pro/E建立了缸体的特征信息模型 .利用Pro/Toolkit对Pro/E进行了二次开发 ,对零件特征信息模型的非几何信息进行获取 ,利用EXPRESS语言将非几何信息写入缸体CAPP系统的低层数据库 .较好地解决了发动机缸体CAD/CAPP系统特征信息模型建立与数据共享问题     

基于Q学习的无人机三维航迹规划算法

针对现有的基于强化学习的无人机航迹规划方法因无法充分考虑无人机的航迹约束而使规划获得的航迹可用性较差的问题,提出一种更有效的无人机三维航迹规划算法.该算法利用无人机的航迹约束条件指导规划空间离散化,不仅降低了最终的离散规划问题的规模,而且也在一定程度上提高了规划获得的航迹的可用性,通过在回报函数中引入回报成型技术,使算法具有满意的收敛速度.无人机三维航迹规划的典型仿真结果表明了所提出算法的有效性.