柔性作业车间的任务分配及优化方法

针对柔性作业车间中存在的多工艺路线和多加工路径的生产条件,以整个任务的加工时间最小化为目标,提出了有限缓冲条件下的任务分配模型.基于Wardrop用户平衡原理,利用增量分配法求解该模型,进而求解各路径和各加工单元的任务分配量,以及任务的最小化加工时间.通过一个加工单元具有非线性加工时间和多工艺路线的实例证明了该模型和方法的有效性.该模型和算法,可以将任务分解到各加工路径上,并且能够确定各资源加工的时间窗.     

基于特征单元的设备选型状态空间理论与方法

提出零件特征单元加工过程的状态空间理论,并将之用于解决零件加工的工艺设备选型问题.基于复杂零件特征具有多样性和复合性的特点,定义特征单元,以便于分析零件特征.针对单一特征单元,提取特征单元加工前和加工后两个状态,通过分析两个状态变换原因,构建状态变换矩阵,得出状态变换矩阵代表工艺设备加工能力的结论.通过构建状态变换方程描述加工过程.建立状态空间,将工艺设备选型问题转换为加工前和加工后两个状态在状态空间中的路径规划问题.在实际生产的约束条件下,将状态空间中路径规划问题转化为现有工艺路线的优化问题,并且建立工艺设备选型优化模型,优选出较理想的工艺路线,从而选出与该条工艺路线对应的一套工艺设备.应用算例验证了该方法的可行性.     

基于三维工艺平台的发动机箱体工艺规划及应用

阐述了基于三维工艺平台的发动机箱体工艺路线的规划方法,实现了箱体工艺路线排序、工装设备选择、机床选择、工艺参数选择、工序尺寸计算、工序模型构建、工序路线优化等工作,大大地提高了工艺路线设计的效率和质量。     

基于CAD／CAM的手机外壳数控加工

阐述了在塑料模具制造中所采用的新设计制造工艺方法和路线.首先利用CAD/CAM软件进行产品的3D图形设计;然后根据产品的特点设计模具结构,生成模具型腔实体图;再在Mastercam中根据模具型腔的特点绘制CNC数控加工工艺图,拟定数控加工工艺路线,输入加工参数,生成刀具路径;最后进行三维加工动态仿真,生成加工程序,并输送到数控机床进行自动加工.     

基于智能技术的精毛纺织品全程虚拟加工系统

为实现精毛纺织品全程的虚拟加工,通过对各主要工序特点和加工参数的分析,提出了模型建立的参数和思路.利用企业实际生产加工数据建立的粗纱、细纱、织造和后整理预报模型,除经向缩水率和经纬向汽蒸收缩率3项指标的平均预报精度较低外,其余工序各指标均高于80%,使虚拟加工技术的实现成为可能.虚拟加工实例的结果表明,利用虚拟加工技术可以提高纺织企业管理、决策、生产成本核算以及工艺优化的效率和科学性.     

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.     

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.     

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.     

面向CAPP的装夹规程模型与算法研究

研究CAPP系统中工件加工的装夹顺序和装夹规划自动生成算法. 复杂工件的工序安装规划是CAPP系统优化工艺路线的基础,针对生成工艺路线对自动装夹规划的需求,从零件的公差信息模型着手,建立生成装夹规程的数学模型,给出了自动生成装夹规程的算法. 利用该数学模型和算法,可以自动确定工件的装夹顺序以及每次装夹中的加工面、定位面和夹紧面,从而生成装夹规程. 用该方法可使装夹分组对工件加工精度的影响最小,实现典型工艺路线的优化,并以实例证明了该方法的可行性.     

基于特征集成数控工序的工艺设计平台研究

提出了一种新的集成传统工艺设计和数控工艺设计的综合工艺设计框架，在分析工艺设计任务特征的基础上，将其分解成按顺序执行的一系列子任务，并通过工作流监控各子任务的执行状态．针对现有“工艺卡片”数据的特点，以表头信息、表体信息和脚注三层结构对工艺数据进行存储管理，提高了数据传输的安全性．为了在传统工艺设计中集成数控工序，采用基于特征分类的数控工艺设计方法，很好地解决了传统工艺和数控工序的集成问题，使三维工艺设计与二维工艺设计合而为一，并且有利于三维工艺设计方法的推广和应用．     

基于工艺规程的加工特征模型

随着三维CAD设计软件的发展与普及,计算机技术在设计中的应用已不再局限于传统的计算、绘图和制造等方面,三维CAD的应用对工艺设计方式、工艺资源及制造数据管理模式都产生了重大影响.基于三维CAD的数控工艺设计、工装设计、工艺资源管理等技术成为企业工艺信息化新的应用需求.针对三维CAD软件的特点,本文定义了一个面向工艺设计的抽象加工特征表达模型,该模型描述加工特征的各个参数信息、加工特征之间的相互关系、以及特征所对应的工艺规程.     

三维装配工艺模型的数字化建模方法

为实现基于三维模型的装配工艺设计,研究了三维装配工艺模型的数字化建模方法. 根据装配工艺设计过程的特点,将三维装配工艺设计过程分为粗装配工艺设计阶段和精装配工艺设计阶段. 针对不同的工艺设计阶段,为三维装配工艺模型提出了3种阶段工艺模型,分别为拆卸工艺模型、粗装配工艺模型及精装配工艺模型,建立了不同阶段模型及辅助工艺信息的表达方法和模型信息间的映射机制,详细阐述了3种阶段工艺模型的建模过程. 基于上述建模方法,开发了基于三维模型的装配工艺设计系统,以一个发动机模型验证了文中提出的建模方法的正确性.      

基于UML和XML的工艺族信息模型表达方法

随着大规模定制模式的发展与应用,对产品族的研究从设计逐步延伸到制造,针对工艺族的建模提出了基于UML和XML的对工艺族信息模型表达的方法.首先通过对工艺平台及工艺族的介绍,明确了工艺族的元素实体及实体间的相互关系;而后基于面向对象的思想,采用UML静态关系图对工艺族进行了描述;为了使工艺族模型在工程中得到应用并保证不同系统间工艺族信息的可传递性和共享性,通过UML模型向XML Schema的转换规则,用XML对工艺族模型进行表达.最后以卫星结构板面板机加工艺为例,通过对其机加工艺的分析,建立了面板机加工艺族的UML模型,并采用XML描述了面板机加工艺族的实例.     

车间工艺工时管理系统的分析与设计

以机械加工制造企业的加工车间为对象,分析加工过程、加工条件,构建车间加工工时信息管理模型以及面向产品的工时信息管理方法.研究表明,所设计的车间工艺工时管理系统能够实现工艺路线的快速编制和定额工时的准确计算、对制造过程的监控以及各部门间的信息共享.     

微器件制造特征信息描述与输入方法的研究

以硅基加工为研究对象，提出了一种基于特征的多层次体面相结合的微器件信息描述模型与相应的输入方法，该方法将微器将的三维几何结构按加工层进行分解，每一层由层主特征和若干辅助特征组成，建立了完整的微器件三维和二维表面制造特征，并与硅基微加工方法相联系，反映了微加工工艺的约束条件，且具有确切的加工形状，同时，将微器件信息描述为总体－加工层－特征－属性4级模式，在制造特征输入过程中，形成特征索引树及特征之间的关系，因此很好地表达了微器件的几何信息和工艺信息，为随后确定微器件的加工方法和工艺顺序提供了信息基础。     

多关系类型社交网络信息传播模型

考虑到用户之间的好友关系存在多种类型,且不同类型的好友关系信息传播偏好不同,提出了一种多关系类型社交网络信息传播模型,并建立了信息传播的动力学方程.在该模型中,用户根据自身的传播偏好决定是否分享或传播信息,并根据信息传播偏好主动选择可能的好友关系分享或传播信息.数据仿真结果表明:在多关系类型社交网络中,信息的传播范围和信息在网络中持续的时间与信息的特征有关;信息通过多种类型的好友关系传播能够有效提高信息的传播范围和传播速度.该模型与现实社交网络中信息传播的规律具有一致性,是一种有效的社交网络信息传播模型.     

基于MBD的产品信息全三维标注方法

对基于三维模型表达产品信息的方式进行了研究,提出了利用基于模型定义(MBD)技术在三维模型上标注产品信息的方法.首先,将产品信息分为设计信息和制造信息,从而方便对信息进行分类表达.特别提出了产品制造信息符号化组合表达的方法,并构建了工艺信息框格.其次,对产品信息三维模型表达的特点进行了研究,提出了三维信息表达公式,并规定了颜色的使用规则.此外,针对三维标注信息存在的“刺猬”现象,提出了三维标注信息分视图、分图层的管理方法,实现了产品信息的合理有效表达.最后,在开发的基于全三维模型的数字化工艺设计系统(FTPDS)上,实现了产品设计制造信息的全三维标注,并验证了全三维标注符合GB/T 24734-2009规定的标注规则.     

机加工过程一类能耗估算模型

针对机加工过程中的能量消耗,将机加工过程的能耗分为固定能耗、空载能耗和切削能耗三个部分,推导构建一类机加工过程的能耗估算模型,并通过实验完成能耗模型参数的确定.最后以实际铣削加工案例分析表明,在给定工艺参数情况下,该模型能够较为准确地计算机加工过程中的能耗,为后续的工艺参数优化及工艺决策奠定基础.     

机加工过程一类能耗估算模型的研究

针对机加工过程中的能量消耗,将机加工过程的能耗分为固定能耗、空载能耗和切削能耗三个部分,推导构建一类机加工过程的能耗估算模型,并通过实验完成能耗模型参数的确定.最后以实际铣削加工案例分析表明,在给定工艺参数情况下,该模型能够较为准确地计算机加工过程中的能耗,为后续的工艺参数优化及工艺决策奠定基础.     

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.