面向制造的卫星零件设计系统的研究与实现

针对卫星零件的设计和加工特点,提出了一种基于特征的卫星零件面向制造的设计系统体系结构,研究了基于特征的面向制造设计系统中的零件信息模型,确定了该设计系统中可制造性评价的内容,并建立了基于知识和几何推理的可制造性评价系统,以实现面向制造的设计技术在卫星零件设计中的应用.     

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。     

面向高效工艺设计的航空零件成组制造知识系统研究

基于航空制造企业零件"多品种、小批量"的生产现状,并面向企业未来新型/智能制造生产方式转化需求,针对零件成组制造知识系统的构建进行了研究。提出了零件成组制造知识系统的开发框架,研究了系统构建初期的零件分类、零件特征定义、零件特征编码、特征逻辑关系建立、基础工艺标准化以及系统应用逻辑和运行架构等方面内容。零件成组制造知识系统的开发不仅能够奠定未来生产方式转化所需的标准化的基础工艺数据和知识,还能提升型号产品工艺设计的效率。     

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。     

基于MBD技术航空钣金零件的数字化制造

当前,我国航空制造业的数字化技术发展迅猛,基于MBD技术和数字化样机技术得到了深入地应用。基于MBD技术的航空钣金零件数字化制造,实现全三维模型集成设计、制造、检验等信息,保证相互间的一致关联性,并作为唯一依据贯穿于产品研制全寿命周期中,提高了设计制造效率、缩短研制周期。     

基于航空结构件制造特征的CAPP系统的检索算法研究

飞机结构件是机体骨架的重要组成部分,其制造工艺复杂,在CAPP系统中进行目标识别还存在较大困难。对常见的飞机结构件进行分类,从机械制造工艺的角度,归纳出六种制造特征,构建基于航空结构件制造特征的CAPP系统;在VC++6.0环境下,设计符合OPITZ标准的基于制造特征的编码系统,完成对目标零件的特征编码;设计用于目标零件与实体库零件之间进行特征识别的分步检索算法,实现目标零件与实体库零件的制造特征相似性对比。以某机型中含44个槽特征的框类零件为例,通过该算法程序进行特征自动识别,自动识别数为40个,自动识别率达到91%。结果表明:该算法可以在CAPP系统中进行识别,是正确且可行的。     

基于MBD的飞机工装设计制造集成技术研究

在传统飞机工装设计制造中,设计与制造部门相互独立,协同程度低,制约工装研发周期的缩短和效率的提升。针对此问题,研究了飞机工装产品信息集成的方法,分析归纳了各类设计与制造信息,明确了工装设计与制造协同流程,建立了基于MBD模型的设计制造集成框架。并在VS2005开发平台上,对CATIA、PDM和CAPP等计算机应用系统进行了集成,实现了对工装信息的有效组织与管理。     

面向车间单元的注塑模CAD／CAM系统集成化研究

采用特征建模技术，构造了注塑模的特征模型，建立了模具零件的形状，精度等几项应用特征，并构造了面向车间单元的注塑模CAD／CAM系统集成环境，利用数控加工中心完成了整个加工过程，实现了模具零件的集成化制造。     

基于过程规范语言的复杂工艺过程模型建立方法

 使用基于本体论的过程规范语言（PSL）对制造过程信息进行规范,已成为过程信息集成的重要发展趋势。针对零件复杂工艺过程信息中存在的资源多样性、工序次序无关性等特点,讨论了PSL理论在工艺过程领域的应用模式,提出了一种采用PSL建立复杂多工艺过程模型的模型构建方法和描述方法,并建立了基于PSL的工艺过程信息建模平台,同时实现了在计算机辅助工艺设计系统中的初步应用,为进一步探索PSL在制造信息系统集成中的应用提供了可参考的经验。     

基于特征的航空钣金零件快速设计方法研究与应用

在航空钣金零件设计知识没有得到管理和应用的情形下,钣金零件设计需要查询大量的纸质文件,导致建模时间长,重复劳动多,设计效率低下,容易产生人因错误.由于设计人员水平和习惯差异,航空钣金零件建模过程和方法不统一,模型质量参差不齐,难以实现规范化建模和最优化设计,也给后续工艺设计及加工制造带来不便.本文使用CATIA二次开发技术、基于知识工程的设计技术和CATIA航空钣金设计模块接口配置技术等,在总结提炼钣金特征设计知识、建立标准规范库和特征模板库的基础上,构建了基于特征的航空钣金零件快速设计系统,实现了航空钣金零件的快速规范化建模和最优化设计.系统已在型号研制中得到验证和使用,效果明显,大大提高了航空钣金零件的设计效率和质量.     

数控铣削加工中刀具的选择

在数控加工中，刀具的选择对加工效率、零件的加工质量以及能够实现正确的刀具轨迹都有直接的影响。数控加工中刀具选择除具备传统加工的选择原则外还应遵循一些特殊的原则。结合UG软件，对数控加工中刀具选择的问题从数控用铣刀的特点、刀具的材料、刀具的种类等几个方面进行了研究，给出刀具选择的一般原则。应用这一原则，利用UG软件对一个零件进行数控编程，在数控铣床上用得到的NC程序进行加工，加工结果验证了NC程序是合理的。     

基于Loop算法递归复杂曲面的数控插补技术

利用Loop算法对实际的复杂曲面的初始网格进行了递归重构,并把递归后的模型导入UG加工模块中进行处理,获得了相应的数控加工代码。然后对之进行了数控仿真与加工参数对表面质量影响的研究。结果表明:该插补算法数控插补精度很高,完全能满足复杂曲面超精密加工的要求。     

基于本体的航空制造企业异构知识集成研究

在分析军工制造企业的知识需求的基础上,提出了基于本体的制造企业知识集成架构.并在集成开发环境中构建了制造企业初步本体.研究了基于本体的企业知识建模、知识在知识库中的存储模型以及基于概念的知识检索等关键技术.原型系统的初步验证表明,基于本体的知识集成可以有效解决飞行器制造企业异构知识源的语义集成问题.     

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。     

HISTORICAL PROCEDURES AND G-DSG METHOD BASED MANUFACTURING PLANNING

Oriented to CAD/CAM seamless integration, this paper presents an idea for synthetically considering the qualitative history model, which represents the whole course of modeling, and the quantitative geometry model, which contains the extended Brep model, CSG and feature pedigree. History model building captures in background the dynamic interactive definition of engineering requirement and then explicitly conveys the original intention to successive application layers, which isc onductive to the decision support of manufacturing planning in not only automatic geometry re-constructing but also machining set-up. G-DSG theory as an earlier achievement is applied to generate the topology-independent generalized mid-model as an input to manufacturing planning, which istherefore simplified and its accuracy is simultaneously improved. Manufacturing planning lays emphasis on optimizing the mapping in both geometry and function from part itself to detail machining scheme. Comparatively, process planning pays more attention to the mapping to those items like tool, fixture, etc. Theoretically, such an idea is also beneficial to realizing the parametric NC machining trajectory generation and maintaining its dynamic consistency with the update of the design model.     

基于CAM/CNC集成的航空大型薄壁件数控加工在机刀轨调整方法

航空大型薄壁零件刚性弱,加工过程中易产生超差变形,需要对零件进行在机检测,并将检测数据反馈给CAM系统进行拟合并调整刀轨。以上过程需要在不同部门和系统间进行切换,严重影响了生产效率。针对以上问题,提出了一种基于CAM/CNC集成的航空大型薄壁件数控加工在机刀轨调整方法。建立了CAM/CNC集成框架,并构建了用于CAM/CNC间信息传递的动态特征信息模型,基于CAM系统离线生成特征理论中间状态,基于CNC系统建立特征实际中间状态检测点同理论中间状态的映射关系。通过分析理论厚度和实际厚度,确定特征中间状态的变形情况。针对变形导致特征中间状态加工余量无法包络符合公差要求的最终加工状态的情况,进行在机刀轨调整。基于所提出的方法开发的航空大型薄壁件数控加工在机刀轨调整系统在某大型航空企业得到了应用验证,可有效避免信息的反复传递,减少了工艺人员的重复劳动,提高了生产效率。     

机身部件对接阶差超差典型问题的分析及解决

针对某型飞机机身前段和中段对接时,对接框机身外形阶差连续几架飞机超出设计技术条件规定的问题,从零件制造、装配型架卡板外形、装配应力三方面分析产生故障的原因,并采取相应的控制措施,使部件装配时外形符合要求,最终解决了机身对接时发生的阶差超差问题。