用于制造系统过程集成的一种规范语言

随着制造系统信息复杂性的不断增长 ,NIST提出并研究了过程规范语言 (PSL) ,专门用于复杂制造过程的信息建模和支持过程集成。PSL目前还处于研究试验阶段 ,本文着重介绍了PSL的基本原理和设想的应用     

在PDM中实现工艺更改过程管理

 针对工艺设计中更改活动的原因及特点，分析了工艺更改管理中普遍存在的问题，结合军工制造企业研制生产的特点，研究了基于工作流理念建立工艺更改过程的建模方法与控制方法，提出一种基于PDM进行工艺更改过程管理的方案。在PDM软件—TeamCenter Engineering系统中建立了支持工作流的工艺更改过程模型，实现了工艺更改过程的自动运行，同时，通过PDM系统能对工艺更改流程和更改文档进行有效的控制和管理。     

服务化多工艺设计研究

提出了服务化的多工艺设计方法。建立了基于过程规范语言的完整多工艺信息模型,提供统一的工艺数据访问服务和工艺业务服务调用。最后,给出了服务化多工艺设计平台体系结构,采用开源的面向服务架构技术进行了系统实现。     

支持系统信息共享的制造信息映射与集成方法

 为解决系统集成中信息结构复杂和结构转换困难的问题,提出了一种异构制造信息的映射转化方法。通过对制造信息内容及信息间关系的分析,建立了包括物料、工艺、零件及资源在内的统一制造信息模型,并对模型支持下的制造信息结构化表达方法进行了研究。通过对制造信息映射情况的分析,总结定义了节点/属性计算单元和条件计算单元两类计算因子,并用一个实例说明了如何应用计算因子的不同组合实现信息的结构转换。提出了一种基于消息中间件的系统集成框架,对信息映射方法在框架中的应用模式进行了讨论。研究成果在某航空企业得到了应用实现,并取得了较好的应用效果,验证了所提方法的可行性。     

三维工序模型的演进式构建方法

为实现以三维工序模型为核心的三维工艺构建,基于从毛坯模型到最终产品模型的演进过程,对三维工序模型的生成方法进行研究.在制造特征信息模型的基础上,结合基准信息建立了面向工序模型生成的工序信息模型.提出制造特征信息在工序模型中的映射机制,解决该模式下工序模型信息缺失的问题.以工序信息模型为模板,首先定义加工特征基元,然后通过实例化实现工序模型的变换.最后,通过集成工艺决策系统,构建三维工序模型生成系统,为后续工艺尺寸标注和工艺展示提供模型支持.     

面向MBD模型的工艺信息组织与重构系统

针对生产准备过程中人工逐项查看、查找MBD模型中产品制造信息工作量大、耗时长的问题,基于MBD模型中工艺信息的存储规范,对非几何信息的检索、提取、分析、重构技术进行了研究,在此基础上开发了面向MBD模型的工艺信息组织与重构系统,满足了制造过程中不同阶段、不同角色、不同专业对产品数模信息不同层次的使用需求。     

航空发动机零件加工装夹过程可视化文件生成

目前在航空发动机制造企业中,加工人员通常根据工艺规程完成零件的加工装夹,缺乏专门的加工装夹过程指导性文件,易导致装夹信息表达不直观,产生工件和夹具错装、漏装的现象,针对此类问题,提出一种基于Tecnomatix和3D PDF技术的零件加工装夹过程可视化文件生成方法。该方法首先基于3D PDF开发了加工装夹过程可视化文件模板,并基于Tecnomatix开发了零件加工工艺信息生成模块,然后将加工工艺信息生成模块产生的XML文档和Tecnomatix生成的装夹过程动画导入到可视化模板中,最终生成零件加工装夹过程可视化文件,可实现二维信息与三维装夹动画的实时交互响应,提高零件加工装夹的效率和准确性。     

面向制造的飞机钣金零件多态模型

 针对飞机钣金零件数字化制造过程中零件信息定义问题，对多态模型作进一步研究，建立了基于状态、特征、要素和数据4个层次的模型结构，分析了模型的内容和组元关系，结合实例给出了模型各个状态的定义顺序，说明了模型的实际应用。工艺设计、工艺装备设计等应用系统可以直接引用模型的状态信息，实现飞机钣金制造过程的数字量传递和智能化决策。     

基于工艺过程的复合材料舱门制造成本评估

介绍了基于制造工艺过程的成本评估模型的基本特点,基于此模型开发了飞机制造成本评估软件,并对复合材料、金属和装配工时进行了估算,与相关文献数据吻合良好。应用该软件对复合材料舱门制造成本进行评估,并与金属舱门进行了比较,同时研究了生产批量及工艺方法等因素对复合材料舱门制造成本的影响。     

面向MBD的数控加工工艺三维工序模型技术研究

正本文在分析面向MBD的复杂零件数控加工工艺设计过程的基础上,对面向MBD基于DELMIA的数控加工工艺三维工序模型技术进行了研究。MBD(Model Based Definition基于模型的定义)是一个用集成的三维模型来完整表达产品定义信息的方法,它以三维标注技术[1]为基础,详细规定了三维模型中产品尺寸、公差等的标注规则和工艺信息的表达方法[2]。基于MBD技术的三维     

基于MBD的数控加工工艺设计系统

MBD模型作为制造过程中唯一依据逐步成为航空制造业的发展趋势,并已应用到CAD/CAM中。但MBD技术尚未在CAPP中展开应用,导致MBD数据集在CAD/CAPP/CAM的集成设计制造过程中无法连续传递。针对航空数控加工需求,建立了基于图层的数控加工MBD工艺模型,提出了基于MBD的数控工艺设计流程,并设计开发了基于MBD的数控加工CAPP系统,实现了UG平台上集成设计制造的MBD应用。     

MANDATE标准在飞机制造过程信息集成中的应用分析

针对长期困扰我国航空制造业的设计向制造信息传递中数据的完整性问题、生产过程中资源数据表达和使用的一致性问题,以及与时间相关的生产过程中物料状态的描述问题等,分析了MANDATE标准中的资源信息概念模型和流程监控与制造数据交换模型,给出了符合MANDATE标准的制造过程信息集成思路和方法,并提出了系统开发建议。     

多特性工业过程质量诊断与控制

在分析国内外多特性质量控制与诊断技术研究现状和多特性质量控制技术应用前景的基础上,介绍了多特性工业过程质量诊断与控制的基础理论和技术方法.     

复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法

加工特征是实现复杂结构件高效、高质量数控编程的有效手段,但是同一类加工特征只是几何形状和加工工艺相似,并不完全相同。如何适应不同的企业资源与工艺水平、不同类型的复杂结构件进行加工特征定义是基于加工特征进行自动数控编程的一个难题。针对以上难题,本文提出了一种复杂结构件数控编程加工特征用户自定义方法,基于全息属性面边图表达加工特征几何信息,给出了具有一定柔性的加工特征几何信息定义方法,基于语义与规则建立加工特征工艺信息及其与几何信息之间的关联关系,实现了由用户根据企业的制造资源、零件结构和工艺人员的编程习惯等因素自定义加工特征。根据本文提出的方法开发了飞机复杂结构件加工特征用户自定义及自动编程系统,已成功应用于国内某大型航空制造企业的飞机结构件数控编程,经过多项飞机结构件测试,本文提出的方法特征识别正确率平均达到97%。     

基于工作流的飞机质量问题归零过程控制

 为解决使用维护阶段飞机质量问题的闭环处理过程不易建模和控制的难题,给出一种基于工作流的层次化建模和过程控制方法。首先以中国航天行业标准中质量归零管理要求为基础,对维修保障中质量问题处理的业务特点进行了分析;通过扩展工作流给出业务流程的层次化建模方法,并利用工作流引擎为用户提供及时、可靠的归零处理任务调度能力。利用此方法可有效地将复杂的质量问题处理过程分解为独立的流程模型。对典型的技术质量处理过程进行了详细讨论。最后,以某航空制造企业的协同服务管理系统为例说明本文方法的具体系统实现及可行性。     

A review of topology optimization for additive manufacturing: Status and challenges

Topology optimization was developed as an advanced structural design methodology to generate innovative lightweight and high-performance configurations that are difficult to obtain with conventional ideas. Additive manufacturing is an advanced manufacturing technique building as-designed structures via layer-by-layer joining material, providing an alternative pattern for complex components. The integration of topology optimization and additive manufacturing can make the most of their advantages and potentials, and has wide application prospects in modern manufacturing. This article reviews the main content and applications of the research on the integration of topology optimization and additive manufacturing in recent years, including multi-scale or hierarchical structural optimization design and topology optimization considering additive manufacturing constraints. Meanwhile, some challenges of structural design approaches for additive manufacturing are discussed, such as the performance characterization and scale effects of additively manufactured lattice structures, the anisotropy and fatigue performance of additively manufactured material, and additively manufactured functionally graded material issues, etc. It is shown that in the research of topology optimization for additive manufacturing, the integration of material, structure, process and performance is important to pursue high-performance, multi-functional and lightweight production. This article provides a reference for further related research and aerospace applications.     

复材机身隔框制造技术研究进展

阐述了采用单向带+自动铺丝+自动辊压、自动铺丝+热隔膜、编织预浸料、编织预成型体+LCM、NCF预成型体+LCM 5种工艺方法制造复合材料机身隔框,详细描述了各类工艺方法的技术细节、优缺点以技术应用状况及发展趋势,最后从力学效益、生产效率、综合成本进行对比分析,为复合材料机身隔框的制造提供工艺借鉴。     

Collaborative manufacturing technologies of structure shape and surface integrity for complex thin-walled components of aero-engine: Status,challenge and tendency

Presently, the service performance of new-generation high-tech equipment is directly affected by the manufacturing quality of complex thin-walled components. A high-efficiency and quality manufacturing of these complex thin-walled components creates a bottleneck that needs to be solved urgently in machinery manufacturing. To address this problem, the collaborative manufacturing of structure shape and surface integrity has emerged as a new process that can shorten processing cycles, improve machining qualities, and reduce costs. This paper summarises the research status on the material removal mechanism, precision control of structure shape, machined surface integrity control and intelligent process control technology of complex thin-walled components. Numerous solutions and technical approaches are then put forward to solve the critical problems in the high-performance manufacturing of complex thin-wall components. The development status, challenge and tendency of collaborative manufacturing technologies in the high-efficiency and quality manufacturing of complex thin-wall components is also discussed.     

面向增材制造的拓扑优化技术发展现状与未来

增材制造技术通过材料逐层打印制备结构,为复杂构件制造提供了新的成形方式。拓扑优化因不依赖于初始构型的选择,可设计出传统理念难以获得的创新构型,已成为航空航天和高端装备领域高性能、轻量化结构设计的重要手段。拓扑优化与增材制造有机融合,充分发挥各自优势和潜力,在现代制造业中展现出广阔应用前景。回顾了近年来关于增材制造与拓扑优化技术融合研究的主要内容和应用成果,包括以材料结构一体化为核心的多尺度/多层级结构优化设计、以设计制造一体化为核心的考虑增材制造工艺约束的优化方法等。同时,也分析了未来研究工作中存在的问题与挑战,如点阵结构性能表征及其尺度关联效应、增材制造材料成形各向异性、功能梯度材料与结构、增材制造材料与结构疲劳特性等对设计方法和成形工艺带来的挑战,为未来相关研究工作和航空航天应用提供参考。     

飞机制造工艺信息系统关键技术研究与实现

研究了飞机制造工艺信息系统的关键技术,包括基于架次的以工艺组件为核心的MBOM管理、AO/FO动态图形工艺设计界面的实现、以AO为核心的飞机装配工艺规划、基于FO的飞机零件制造管理.飞机制造工艺信息系统已在生产中实际应用.