面向装配工艺规划的语义建模方法研究与应用

将语义建模的方法引入到计算机辅助装配工艺规划(CAAPP)的研究之中,提出了面向装配工艺规划的语义建模的基本概念、研究方法和主要内容,详细阐述了面向装配工艺规划的语义建模方法中的应用对象、语义关系以及操作等,并在此基础上描述了产品装配信息的表达方式以及基于语义建模的装配工艺规划系统的主要结构.     

CAPP与PDM数据交换技术

探讨了在PDM集成框架下CAPP从PDM数据库中获取产品属性信息、产品结构信息和产品图形信息的方法;研究了CAD/CAPP/PDM系统中数据文档的格式和类型,并将不同格式的文档划分为无格式文档和有格式文档;详细阐述了CAPP生成的工艺文档、工艺要素及属性信息在PDM框架下进行CAPP数据存储的一个模型和应用实例.     

基于语义的航空CAD模型检索算法

针对航空制造型企业对机械零件检索的需求,提出一种基于语义的三维航空CAD模型检索算法。首先将模型进行分割,分割为一些有意义的子部分,然后对这些子部分进行语义描述和标注,并建立CAD模型的本体表示,最后基于CAD模型语义本体实现模型的相似性评价。结果表明,本文算法能较好地实现模型语义检索,检索性能高于通用领域的检索算法,可以实现机械模型设计和制造知识的重用。     

基于MBD的飞机自动化装配孔工艺特征快速添加技术

为了解决飞机自动化装配离线编程系统信息来源问题,在分析特征技术和MBD技术应用于数字化装配方面特点后,提出一种将MBD技术与特征技术相结合的装配孔工艺特征快速添加技术.该技术以MBD模型为基本单位,结合现阶段航空蒙皮类产品建模特点,通过工艺特征将几何信息与工艺信息相结合,建立了面向飞机自动化装配系统的产品工艺特征信息模型.为实现装配孔工艺特征在产品数模上的快速添加,在DELMIA V5平台上开发了面向CAD数模的信息添加功能模块,完成了产品工艺特征信息模型的建立,为飞机自动化装配离线编程系统提供了良好的数据源,实现了CAD/CAM/CAPP系统的集成化和数据共享.     

有限元网格模型装配技术研究

针对复杂装配体有限元网格模型手工装配难度大的问题,提出了CAE环境下基于工程语义的带装配约束关系的有限元网格装配方法。对有限元网格模型进行自动分组,通过建立CAD装配本体和CAE装配本体之间的映射关系,将CAD的装配约束类型转换为几何位置关系,将这些关系转换为网格模型的装配定位变换矩阵,在对PATRAN二次开发的基础上,通过实例验证了方法的有效性。     

基于三维模型的装配工艺参数化仿真技术研究

为了提高装配指令虚拟仿真的效率与准确度,满足并行装配设计的需求,通过对飞机典型装配工艺元素的分析,建立面向操作仿真的包含装配语义的装配工艺信息模型;并建立映射机制,将静态工艺信息模型自动转换为动态装配操作模型;同时以紧固件操作为例,建立了人机装配动作的参数化驱动方法,进而改变目前手工进行工艺仿真逻辑设置的模式,提高人机装配仿真的效率。     

基于移动终端的飞机装配现场工艺可视化系统

针对现代飞机数字化装配过程中装配现场工艺可视化程度低、信息管理方法实时性差等问题,提出了一种基于移动终端的飞机装配现场工艺可视化及信息管理方法.将仿真动画和三维数字化模型集成到移动终端系统,实现便携式工艺可视化,通过移动终端实现装配现场数据信息的实时发布与反馈,提高飞机装配现场信息管理的效率.     

基于预装配精度分析的飞机关键装配工序质量控制技术

针对大型飞机机身部件装配过程中经常出现装配精度超差造成的装配返工、返修现象,提出基于预装配精度分析的飞机关键装配工序质量控制技术。首先,对零部件或在制装配件的关键特性点实际坐标信息进行预处理,包括坐标系转换、数据补偿、数据整合与格式转换;其次,基于装配工艺和实测数据,建立基于实测数据的装配工序精度模型,进行预装配精度分析。最后,以某型飞机中机身壁板装配为例,采用激光跟踪仪获得关键控制特性点的三维坐标实测信息,将处理后的实测数据作为装配精度预测模型的输入偏差进行预装配精度分析,实现了中机身壁板的质量控制。     

集成化虚拟装配系统体系结构研究

针对虚拟装配系统中的信息孤岛问题,提出了与CAD系统集成的虚拟装配系统体系结构.通过信息双向传递的VA-CADPIM模型实现虚拟装配系统与CAD系统的设计集成;采用虚拟手和鼠标、键盘的混合交互模式使设计者在沉浸式虚拟环境与非沉浸式CAD环境中相互切换,充分发挥沉浸式与非沉浸式环境的优势;通过分析系统信息流、运行原理及工作流程描述了系统的集成工作过程.基于CATIA V5及其二次开发环境,Immersion Virtual Hand SDK和组件技术实现了虚拟装配原型系统IVADS.通过某飞机的实例验证,表明该体系结构能够实现虚拟装配系统和CAD系统的无缝集成,具有较好的可扩展性和易移植性.     

集成化虚拟装配系统体系结构研究

针对虚拟装配系统中的信息孤岛问题,提出了与CAD系统集成的虚拟装配系统体系结构。通过信息双向传递的VA-CADPIM模型实现虚拟装配系统与CAD系统的设计集成;采用虚拟手和鼠标、键盘的混合交互模式使设计者在沉浸式虚拟环境与非沉浸式CAD环境中相互切换,充分发挥沉浸式与非沉浸式环境的优势;通过分析系统信息流、运行原理及工作流程描述了系统的集成工作过程。基于CATIA V5及其二次开发环境,Immersion Virtual Hand SDK和组件技术实现了虚拟装配原型系统IVADS。通过某飞机的实例验证,表明该体系结构能够实现虚拟装配系统和CAD系统的无缝集成,具有较好的可扩展性和易移植性。     

基于总线式集成框架的本体构建及映射研究

通过本体的构建及相应的本体映射策略,可以很好地解决信息集成过程中出现的语义异构问题。是实现异构数据源语义解析的基础。在已有研究成果总线式信息集成框架的基础上,针对目前本体构建过程存在的不足,提出了基于共享词汇表的全局本体构建技术和基于UML的局部本体构建技术,使所构建的本体元素间关系更加准确完备,具有良好的一致性。提出了基于综合相似度的本体映射策略,大大提高了本体映射的精度。     

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。     

基于关键测量特性的飞机装配检测数据建模研究

数字化测量辅助飞机装配技术是实现装配关系数字化协调、提高装配精度与效率的关键技术之一。基于数字化测量的装配过程依赖于产品设计、工艺设计、加工与部件装配等多个环节产生的数据,因此,构建统一的数据模型,实现各环节间的数据关联与映射,是实现基于数字化测量的装配过程监测、调控与质量保证的关键。本文首先提出了"关键测量特性"的概念,拟解决产品设计特性、工艺特性向测量特性的映射,并最终转化为关键测量点集;分析了飞机装配中关键测量特性间的几何数据关系,并揭示了其与部件关键装配关系之间的关联,在此基础上构建了以关键测量特性检测数据为节点的飞机装配广义尺寸链;通过对广义尺寸链各节点、组成环及封闭环的数学表达,构建飞机装配过程检测数据模型;讨论了该模型在飞机装配质量控制过程中的应用模式,并以翼身对接为案例,对基于关键测量特性的飞机装配过程检测数据建模过程及应用进行了阐述。     

基于数字孪生的设备加工过程监测技术研究

针对典型航空产品装配生产线的生产过程中缺乏有效的人机交互手段,设备实时运行状态可视化监控程度低等问题,提出了一种基于数字孪生的加工设备运行状态监测方法,包括模型构建与优化处理、NC程序解析与加工仿真、软硬件通信与数据传输和实时仿真与数据分析.最后在某航空发动机外涵机匣装配生产线验证了该方案,可以实现NC程序加工仿真分析...     

蚁群优化算法在加工工艺知识发现中的应用

针对加工工艺数据复杂、庞大、多变的特点,为解决加工工艺知识的匹配与推理的关键性技术,将模拟生态系统的模糊聚类算法应用于加工工艺知识库。提出了基于蚁群算法的工艺知识发现的概率查询方法,并建立加工工艺知识库的数学模型。通过输入关键词运行蚁群算法,描绘出索引地图,提取分析所需要的加工工艺序列。最后以铣加工工艺为例进行实例验证,结果表明,基于蚁群算法的工艺知识发现高效全面地优化了工艺序列。     

拉刀CAD自动设计系统初探

介绍了基于VB环境的拉刀CAD系统的构成 与主要模块功能，该系统可对拉刀的齿型及结构参数进行设计计算，并将结果保存到Word文档中；借助VB的强大功能和AutoCAD与高级语言的接口，可获得AutoCAD图形文件，并自动生成拉刀的零件图纸的设计文件。     

面向三维重建的工艺语言理解及工艺语义模型构建

从动态工艺设计过程的视角考察工艺设计意图和二维工序图形的进化进程,以电子工艺卡片为输入对象,将自然语言理解技术和图形理解技术相融合,用具有工艺语义的工序语言指导二维工序图形的三维重建,实现对制造毛坯三维形态演变过程的智能推理,重建出基于特征的零件模型及中间工序模型.研究了工艺语义的定义与表示、机械加工领域概念知识库的构...