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     

航空发动机零件机加工艺信息管理系统研究与开发

针对航空发动机零件传统二维机加工艺设计中工艺信息管理困难和更改繁琐等问题,通过分析零件机械加工过程中工艺信息的特性,将机加工艺信息分为静态工艺信息和动态工艺信息两大类,提出并构建了航空发动机零件三维模式下机加工艺信息管理系统,阐述了机加工艺信息管理系统的体系架构和工作流程,研究实现了工艺资源库的创建和检索、基于XML的工艺信息集成和工艺规程可视化文件生成等关键技术,有效地提高了航空发动机零件机加工艺规程生成的效率和质量,缩短了航空发动机零件的研制周期。     

基于CATIA与DELMIA集成的三维机加工艺设计技术研究

<正>随着三维CAD技术的深化应用,基于模型定义的数字化设计与制造技术已经成为制造业信息化的发展趋势,而三维工序模型驱动的三维机加工艺设计方法必将会越来越得到重视。MBD(Model Based Definition)即基于模型的工程定义,用集成的三维实体模型来完整表达产品定义信     

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.     

航空制造领域中三维工艺技术的应用

随着信息化技术的不断发展,发达国家的飞机制造企业通过三维数字化技术的应用有效提升了工艺设计水平,解决了在航空产品数字化工艺设计、制造方面的标准统一和系统整合等问题,保证了业务应用系统基础数据的一致性和规范性.国内飞机制造企业经过长期的三维工艺设计与仿真、CAX/CAPP/MES系统集成等技术的研究,突破了基于模型的定义(MBD) [1-2]、三维工艺设计可视化、三维装配过程仿真验证及优化、三维工作指令的创建、发放及浏览、多系统集成和业务流程优化等关键技术瓶颈,构建了体系完整的、能支撑装配、机加、钣金、冶金等各类工艺设计业务需求的三维化、系统化、集成化的企业级数字化工艺设计平台,实现了传统二维工艺设计制造体系向三维数字化工艺设计制造体系的成功转型.     

先进教练机三维工艺设计平台架构研究

沦述了航空制造业中数字化工艺设计的发展现状,分析了在三维业务需求下．当前教练机工艺设计系统所存在的问题及技术差距,并在此基础上提出了基于先进教练机平台的三维工艺设计集成系统总体构架技术方案,阐述了三维工艺设计支撑环境的构建,构建了基于数字量传递的三维工艺设计过程模型及三维工艺集成平台系统软件总体应用架构,对三维工艺设计数据库也进行了说明。     

飞机零件三维数模中材料信息表达方式和内容研究

零件图样中材料信息的准确表达对零件生产来说非常重要。目前飞机零件三维数模中材料信息的表达现状存在很多问题,很难满足生产的顺利进行。本文对飞机零件三维数模中材料信息的表达提出了一种比较合理的方法,以供设计人员三维数模设计时参考。     

基于MBD技术的三维工艺研究

本文用集成的三维实体模型完整地表达卫星产品定义信息,即将设计和工艺信息共同定义到卫星产品的三维数字化模型中。通过将卫星产品进行装配单元规划,在一定的产品功能和装配关系下,将产品划分为若干零部件、直属件等信息的集合,构建功能单元模型,融合知识工程、过程模拟和产品标准规范等,将抽象、分散的知识更加形象和集中,实现卫星产品装配工艺设计的数字化和可视化。     

飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术

通过对飞机三维数字化装配工艺设计与管理技术体系和关键技术的阐述,构建了飞机三维数字化装配工艺设计与管理系统,并与PDM系统进行了有效集成,实现了飞机装配工艺的三维可视化AO编制和数据集成管理,为进一步提高飞机三维数字化装配工艺设计与管理的水平、质量和效率,实现工程应用提供了一种可行的思路。     

基于CAD/CAPP结构的回转体图形显示处理技术研究

为更好地实现工程图形文件的读取与数据共享,促进CAD/CAPP模块工艺信息的表达与集成,现在车削加工自动编程系统中,以车削回转体图形文件为研究对象,主要通过CAD软件系统完成图形输入,并利用VC语言开发应用程序,编程实现文件的数据读取与数据处理,变成CAPP模块需要的基于特征的数据结构,最后结合OpenGL图形处理技术,完成对输入图形的三维绘制以及其他渲染处理,最终实现了CAD/CAPP/CAM的正确集成,为CAD/CAM系统集成提供了新的技术支持.     

飞机结构件数控车间的质量信息管理与集成技术

结合数控车间的质量管理实际情况,讨论了车间质量管理组织的职能及信息流的过程,提出了计算机辅助质量信息管理系统构架,建立了车间计算机辅助质量信息管理系统的模型。并从飞机结构件数控机加车间集成环境出发,研究了产品制造信息、生产调度信息和质量信息的集成,介绍了一种通用的以PDM为平台的、基于XML的集成技术。     

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。     

Trajectory optimisation in electrical discharge machining of three-dimensional curved and twisted channels

Numerical control electrical discharge machining(NC EDM) is one of the most widely used machining technologies for manufacturing a closed blisk flow path, particularly for three-dimensional(3D) curved and twisted flow channels. In this process, tool electrode design and machining trajectory planning are the key factors affecting machining accessibility and efficiency. Herein, to reduce the difficulty in designing the electrode and its motion path in the closed curved and twisted channels, a heur...     

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%。     

基于虚拟控制面约束的机匣类零件工序模型建立方法

在多岛屿特征机匣类零件的数控加工中,建立准确的加工工序模型是实现该类零件智能加工的关键技术。为了获得多岛屿特征机匣类零件准确的加工工序模型,提出了一种基于虚拟控制面约束的机匣类零件工序模型建立方法。首先,根据多岛屿特征机匣类零件的加工特征对建模过程中虚拟控制面约束的引入进行了分析,并结合虚拟控制面约束思想给出了拉格朗日超限插值的建模理论;然后,结合机匣类零件的几何特征确定了虚拟控制面的分布位置和几何形状的计算方法,在此基础上根据虚拟控制面建模理论构造了中间变形曲面,依据切削深度约束确定了工序模型,并对其进行了轨迹规划;最后,在一类多岛屿特征的机匣零件上对算法进行了验证,结果表明,本文方法能够根据机匣零件加工特征分布情况有效地控制工序模型的几何形状,避免了同时处理多个加工特征所导致的工序曲面过早趋于复杂现象,为多岛屿特征机匣类零件的数控加工提供有效的工序模型,一定程度上降低了该类零件数控加工的工艺规划难度。     

薄壁叶片叶型多工序加工检验模型建立方法

为了提高叶片的加工质量、降低叶片成品的废品率和加工成本，以航空发动机薄壁叶片数控铣削、抛光、振动光饰、喷丸强化的典型加工工艺为研究对象，提出了一种面向多工序的加工变形误差补偿方法及加工检验模型的建立方法。分析各工序的加工变形规律，将多工序变形误差作为一个整体，利用反变形误差补偿方法建立数控精铣工序的加工模型。图纸要求的理论模型只作为最终检验模型，而工序检验模型根据后续加工误差累加对最终检验模型修改得到。通过实例验证，该方法有效地降低了叶片工序检验结论的误判率，保证了工序检验合格及最终检验合格的要求。     

开式整体叶轮加工关键工艺技术研究

首先分析了该类零件的几何特点以及加工难点,然后提出了粗加工以及精加工当中的关键技术。阐述了插铣粗加工中,有关叶片直纹包络面的构建,刀轴矢量的选择;精加工中叶片整体加工中使用参数法规划均匀的刀具切削轨迹等关键技术。最后利用VERICUT软件,进行了加工仿真的验证,并且加工完成了开式整体叶轮的加工实例。     

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。     

In-process adaptive milling for large-scale assembly interfaces of a vertical tail driven by real-time vibration data

Assembly interfaces, the joint surfaces between the vertical tail and rear fuselage of a large aircraft, are thin-wall components. Their machining quality are seriously restricted by the machining vibration. To address this problem, an in-process adaptive milling method is proposed for the large-scale assembly interface driven by real-time machining vibration data. Within this context, the milling operation is first divided into several process steps, and the machining vibration data in each pro...