辛宇鹏[1]2015年在《面向叁维数字化制造的机加工艺设计与优化技术研究》文中研究表明叁维数字化制造技术以叁维建模仿真替代传统的物理样机试验,与传统制造技术相比,在提高产品质量和降低生产成本方面表现出了更大的技术优势,近年来受到工业界和学术界的广泛关注。然而,叁维数字化制造技术的推广应用受传统基于二维工程图的工艺设计模式影响,目前存在业务和信息管理流程不统一、数据传递不一致等诸多问题。工艺设计过程过度依赖人工经验,设计结果的合理性难以得到有效保证。为了解决上述问题,本文针对机械加工(简称机加)工艺,探索了叁维数字化工艺设计新模式,借鉴基于模型定义(Model Based Definition,MBD)技术思想和原理,构建了面向叁维数字化制造的工艺设计与优化体系。重点研究了基于典型工序MBD模型的工艺路线决策与优化、基于模型定义的工序设计与优化和面向CAD/CAPP/CAM集成的虚拟加工环境优化配置等关键技术。论文主要研究内容如下:(1)构建了面向叁维数字化制造的机加工艺设计模式与技术体系。针对当前叁维数字化设计制造过程中存在的数据传递不一致的问题,提出工序MBD模型驱动的叁维数字化机加工艺设计模式,将工序MBD模型作为信息传递的唯一载体,避免了二维工程图和叁维模型的转换过程,保证了数据传递的一致性。构建了面向叁维数字化制造的机加工艺设计体系结构,为后续理论及方法的研究提供了总体框架。(2)研究了基于典型工序MBD模型的工艺路线决策与优化方法。为了简化工艺路线推理过程,提出了基于典型工序MBD模型的工艺路线推理方法。通过特征与典型工序MBD模型匹配,减少了不必要的加工方法、机床和工装选择决策步骤,简化了工艺路线推理过程。研究了基于粗糙集理论的典型工序MBD模型优选方法,通过工艺知识的度量和距离计算,实现了工艺路线的优化,保证了工艺路线推理结果更具客观性、合理性。(3)研究了基于模型定义的工序设计与优化方法。为了消除过渡特征对工序几何建模准确性的影响,提出一种基于过渡特征简化的工序叁维几何建模方法,通过重建过渡特征线段对过渡特征进行简化,消除了圆弧曲面对加工特征边界获取的干扰,保证了工序几何建模的准确性。研究了工序MBD模型组织管理方法,采用超变量几何相关性技术建立工序MBD模型几何变量关联关系,实现了工序模型自动更新,简化了工序更改过程。为保证工步安排的合理性,进一步研究了基于改进遗传算法的工步优化排序方法。以缩短加工辅助用时为优化目标,采用精英保留策略设计遗传算法步骤。该方法能够以较快的收敛速度获取全局最优解,得到加工辅助用时最少的加工工步序列。(4)研究了面向CAD/CAPP/CAM集成的虚拟加工环境优化配置方法。为了简化叁维虚拟加工环境配置过程,提出了基于工序MBD模型的虚拟加工环境配置方法。通过模板调用的方式自动配置虚拟加工环境,简化了CAM阶段的工艺准备过程,提高了工艺设计效率。为了实现制造资源的合理利用,以机床模型作为研究对象,提出了基于加工能力元聚类的机床模型优化配置方法。采用区间数FCM聚类算法获取机床模型最优集合,降低了人工经验对机床选择过程的主观影响,保证了机床配置方案的合理性。(5)设计开发了叁维数字化工艺设计与优化系统。基于UG/NX7.5平台设计开发了UG-CAPP原型系统,并通过TC系统和UG-CAPP系统的集成应用,实现了叁维数字化工艺设计与优化。以飞机双面大框结构件的机加工艺设计实例,验证了本文所提方法和技术的有效性。
戈鹏[2]2003年在《敏捷化CAPP系统原理、关键技术与应用实践》文中指出敏捷制造是面向21世纪的先进制造模式之一。作为连接设计与生产的“纽带”，计算机辅助工艺设计系统(CAPP)在敏捷制造信息系统中起着承上启下的关键作用。传统CAPP过多地强调工艺生成的“自动化”，忽视了CAPP系统的适应性、重构能力、重用性、扩展能力的重要性，导致CAPP长期以来针对性较强，不能迅速适应不同的企业以及同一个企业不同时期的需求，制约了敏捷环境下企业快速响应市场的能力。因此，针对敏捷制造模式的特点，研究和实现能够快速响应企业生产的需求、具有敏捷化特征的新型CAPP系统具有重要的理论意义和应用价值。 通过分析敏捷化CAPP的需求、概念和技术特点，本文从系统体系结构、单元系统的信息模型、工艺决策模型、工艺知识的共享和获取方法、协同工艺设计以及软件实现方法等角度研究了CAPP的敏捷化原理与关键技术。针对制造企业大实际需求，进行基于智能中间件的敏捷化CAPP工具系统研制和应用开发。本文主要研究成果和特色如下： (1)通过概述21世纪制造业的特征和制造业信息化的内涵，指出制造信息系统的组成、CAPP在制造信息系统中的地位和作用，分析敏捷制造模式的可重构、可重用、可扩展(RRS)准则和敏捷化制造信息系统构建技术。在综述传统CAPP的缺陷、CAPP的研究现状和发展趋势的基础上，指出支持敏捷制造模式的敏捷化CAPP是CAPP一个新的研究方向。 (2)将敏捷化思想引入CAPP系统设计中，提出面向产品、基于数据库并具有并行协同设计等特征的敏捷化CAPP的概念，提出敏捷化CAPP的功能模型和软件系统设计方法，提出一种由CAPP主体、代理层和企业环境叁层功能模型所组成的敏捷化CAPP工具的体系结构。 (3)在分析工艺资源数据特点的基础上提出一种基于知识元的统一数据模型、面向敏捷化CAPP的集成化产品模型，讨论基于特征的零件信息模型，并给出基于知识元的特征表示方法，对敏捷化CAPP的工艺规程模型和卡片模四川大学博士学位论文型进行分析、定义，以“抽象资源工厂”模式定义统一的制造工艺资源模型。 (4)工艺决策建模是开发CAPP工具的研究难点，亦是CAPP走向智能化和实用化的瓶颈所在。在综合分析工艺决策问题研究现状的基础上，提出融合基于实例的推理(CBR)、人机交互设计以及其它决策方法相结合的敏捷化CAPP系统多模式工艺决策模型，提出一种由工艺基元、工艺元、工艺模板、工艺实例组成的层次化工艺实例知识的形式化描述。研究基于移动智能体的敏捷化CAPP决策模型的实施方法。 (5)敏捷化CAPP是基于知识的智能工艺设计系统，工艺知识的共享和知识获取技术是敏捷化CAPP实现实用化的关键技术问题之一。在研究工艺知识全局共享和管理的机制后，提出一种基于本体的工艺知识共享模型。提出基于文本聚类的知识获取方法。 (6)工艺设计过程是多人参与协作的并行设计过程，协同技术是实现CAPP系统敏捷化的一个关键技术。提出由用户视图层、安全控制层、全局特征层以及网络层所组成的CAPP协同工作环境模型。分析敏捷化CAPP的版本控制的特点，提出一种版本控制模型。用过程、状态、角色、任务等概念的形式化定义给出协同工艺设计任务模型，将权限控制与工艺设计任务有机融合在一起。在不同任务协同机制问题上，提出基于锁的任务协调方法。 (7)在分析消息队列、DCOM、CORBA、Java、W七b Service等几种中间件实现技术的特点，以及基于知识的智能中间件特点基础上，提出接口标准化、主体静态稳定、运行时动态定制、功能增量进化、模块功能自治以及插拔兼容性的CAPP系统敏捷化策略。以智能中间件为核心，提出CAPP与企业资源管理系统(ERP)、CAD、PDM以及工艺设计助理的敏捷化集成模式。 (8)在以上研究的基础上，以成都工程机械(集团)公司技术信息系统(CG一TIS)的项目为背景，开发了具有敏捷化特征的CAPP工具系统(SCU一CAPPTool)。该系统由主体系统、工艺设计扩展组件以及卡片设计系统、工艺资源管理系统、工艺文件浏览器、通用排图系统等多个子系统组成。应用结果验证了敏捷化CAPP工具系统设计的方法学与软件原理的正确性。
彭爱国[3]2012年在《四轴四联动平面二次包络环面蜗杆数控磨床叁维CAPP系统研究与开发》文中研究指明平面二次包络环面蜗杆传动具有双线接触、多齿啮合、承载能力大、传动效率高等优点，但其齿面复杂加工困难，对加工设备的要求极高。西华大学数控研究所提出了四轴四联动的加工工艺方案，扩大了加工零件的工艺尺寸范围，提高了加工精度。在此理论基础上，西华大学数控研究所用SolidWorks设计了一台四轴四联动平面二次包络环面蜗杆数控磨床，并对其进行了加工仿真，验证了磨床的加工精度和可行性。通过加工仿真得出，影响磨床加工精度的主要因素是磨床自身的精度和刚度。为了加工出高质量的平面二次包络环面蜗杆，必须保证数控磨床的制造精度。因此，加工制造数控磨床就显得十分重要。论文根据平面二次包络环面蜗杆数控磨床的结构特点和加工精度的需要，研究开发基于数控磨床叁维零件模型的CAPP系统，充分利用已建立的零件叁维模型进行工艺设计，使工艺设计可视化，达到提高产品工艺设计效率和质量的目的。为此，论文进行了大量的研究工作，总结起来如下：（1）通过对SolidWorks二次开发技术和特征识别技术的深入研究，应用二次开发工具SolidWorks API和Visual C++混合编程，开发特征提取模块，直接从数控磨床零件叁维模型中提取制造特征信息。（2）研究了基于特征的零件信息建模技术，采用零件信息分层描述的方法，将零件信息分为总体特征层、形状特征层、几何层。据此构建了基于特征的零件信息模型的数据结构，将零件加工特征信息和手工交互输入的特征工艺信息联系起来，建立起完整的零件信息模型，实现了叁维CAPP系统的信息共享与集成。（3）研究了叁维CAPP系统的框架结构。为了保持工艺设计的可见性，论文在SolidWorks平台下开发叁维CAPP系统。在工艺设计过程中，用户能方便、直观地获取产品的叁维模型属性和各种工艺资源信息。叁维CAPP系统主要由用户界面层、系统功能层、数据库层、系统开发工具层构成。系统功能层主要包括制造特征识别与提取、基于特征的工艺设计、工艺文件管理与输出叁个主要的功能模块。论文主要研究了特征识别与提取模块和基于特征的工艺设计模块的建立。（4）利用关系型数据库SQL Server2000采用面向对象的方法构建了零件特征信息库、制造资源库和知识库等系统数据库。将基于特征的工艺设计方法封装并保存在关系型数据库中，利用特征匹配、工步优先系数和知识库规则推理的混合决策方法，实现了零件特征加工链生成、工艺路线排序、制造资源选择、切削用量优化等关键工艺设计过程。运用二次开发工具Solidworks API和VC++6.0开发应用程序，以动态链接库(DLL)方式嵌入Solidworks平台中，开发了叁维CAPP原型系统。通过对平面二次包络环面蜗杆数控磨床箱体零件的工艺设计，实例验证了基于零件叁维模型进行工艺设计的可行性，工艺设计效率较二维CAPP系统更高。
孙宝兰[4]2001年在《CAPP信息建模与工艺决策的研究》文中认为本文主要讨论了集成环境下CAPP系统中零件建模、制造资源建模以及加工方法选择模型的原理及关键技术。首次提出了以扩展实体联系模型建立统一的零件信息模型和制造资源模型，并以此模型为基础建立了数据库，解决了集成环境下信息的统一描述问题，实现了各系统间的信息共享。在零件建模过程中，提出以显式实体和隐式实体相结合的方法描述几何特征，解决了特征识别和特征转换问题。该模型对集成系统中统一信息模型的建立有着十分重要的参考价值。统一制造资源模型的建立，使得各个应用系统能以最新的资源状况进行决策，这对于充分挖掘制造资源的潜力，提高制造系统的整体性能是十分重要的。 在加工方法选择模型中，提出以直接模糊统计试验建立加工方法的隶属函数并建立加工方法选择模型。该模型避免了产生式工艺决策的结果刚性太强和一刀切的弊端。模糊推理技术在工艺决策中的应用赋予了CAPP系统更好的智能，减少了人的干预。 通过原型系统的开发及调试证明，上述所建信息模型及决策模型是可行的并且是有效的。以上研究工作丰富了统一信息建模及工艺决策建模，对CAPP系统的集成化和智能化实现有着十分重要的理论价值和实用价值。
张志远[5]2003年在《集成环境下CAPP及其关键技术研究》文中认为随着计算机技术的迅速发展，对CAD、CAPP、CAM等系统的研究越来越深入，特别是CIMS提出以后，CAD／CAPP／CAM的集成就成为必须要解决的关键问题之一，而作为连接CAD和CAM系统的中间环节，适合于集成环境下的CAPP系统的研究日益成为工业界关注的重要课题之一。 集成环境下的CAPP(即：能够满足CAD／CAPP／CAM信息集成共享要求的计算机辅助工艺设计)系统及其关键技术研究，是目前国内外学术界和工业界研究的热点问题之一，研究的重点集中在集成化的零件信息描述、工艺自动决策、集成数据管理以及适应性的I／O接口技术等方面。集成环境下CAPP系统的必备特征和关键技术之一就是信息的集成与共享，要求集成环境下的CAPP系统既能向上继承CAD系统中相关的零件信息以满足工艺设计的需要，又要能向下为CAM系统输出必要的工艺加工信息，以满足数控编程以及加工制造的需要。 由于CAD、CAPP、CAM各系统所需信息的形式不同，而且各自对信息结构的表达也不一样，这就给他们之间的信息集成造成了很大的困难。CAD系统作为零件设计环节，一般来说，所设计零件的结构、精度信息在该系统中已确定，但是，由于CAD系统对零件信息特有的表达形式，这些信息并不能被CAPP、CAM等系统直接识别利用，后续系统只有通过对这些信息重新进行归类、识别，然后才能实现共享和利用。多年来，为了使CAPP、CAM等后续系统能够有效地利用CAD系统中相关的零件信息，亦即对零件信息进行合理的描述，人们进行了大量的研究，提出了分类编码法、语言描述法、知识表示描述法、基于形状特征或表面元素的描述法等各种方法对零件信息进行描述，但是，这些方法都需要人来对零件图纸进行识别和分析，即需要人工来对已设计好的零件图进行二次输入，由于输入过程繁琐、费时、易出错，因此这些信息描述方法无法满足信息集成的要求，也不能适应集成环境下CAPP系统的需要。 如何能够实现CAPP与CAD之间的信息集成与共享，是集成环境下CAPP系统首先要解决的问题。近年来，随着CAD技术的不断进步，特别是特征造型技术的发展与应用，CAD系统对零件信息的表示越来越规范。通过对CAD系统对零件信息的表示及存储进行分析，可以由程序完成对零件结构信息和精度信息的提取、识别、匹配以及存储利用，然后辅以必要的人机交互操作，完成对所获得的信息的校核和其他类型信息的输入，并进一步完成适合于集成环境下的零件信息描述，实现CAPP与CAD之间的信息共享。 基于此，本文在对集成环境下CAPP系统的构成及关键技术进行分析的基础上，着重研究适合于CAD／CAPP的信息集成技术，即集成化CAPP零件信息的特征描述及建模技术。通过对CAD系统和CAPP系统的对比分析研究，找出CAD系统对零件信息的表示方式以及CAPP摘要系统所需要的零件信息的获取方式之间的关系，进而研究CAD系统的零件信息到CAPP系统的信息的传输过程、规律及方法，并以箱体类典型零件为例，建立适合于CAD/C APp信息集成的零件信息共享机制，实现对箱体类典型零件的信息描述，以满足其在集成环境下进行CAPP的需要，并结合从实际中提炼出合理的工艺决策规则，建立工艺决策知识库，充分利用计算机快速、存储量大的优点，把提取出的零件信息运用于实际的CAPP系统，完成了箱体类典型零件的工艺计划文件的初步编制。 本文主要完成的工作如下:l)通过对CAD/CA尸P/CAM信息集成技术深入研究，构造了集成环境下CA卫p系统的框 架结构，并对其关键技术进行了分析和探讨。2)重点对集成环境下的CA卫P系统的零件特征信息描述及建模技术进行了深入的研究， 建立CAPP所需要的完整的零件特征信息模型。3)研究并建立CAD/以即信息集成共享机制。通过对通用以D系统(AutoCAD)零件信息 表达方式的深入研究，实现从以D系统直接提取零件的结构信息和精度信息，并进一 步建立对所提取的信息进行识别和匹配的原则，将提取出的零件信息进行合理的识别、 匹配、保存和运用。这是本论文研究的重点。4)研究并完善零件信息的描述机制，实现对于不能从CAD系统继承的零件特征信息补充 描述，建立完整的零件信息模型。如:通过人工干预操作，完成对这部分信息的补充 描述和输入，并对从CAD系统直接提取出的信息进行校核，然后将零件信息合理保存， 完成了适合于集成环境下的完整零件信息的描述及建模。5)对集成环境下CAPP系统的工艺决策进行研究，完成了对简单零件特征的工艺决策。6)实现了对箱体类典型零件的信息描述，能够从CAD系统中直接提取零件的结构和精度 信息，并进一步完成了其工艺计划文件的编制。7)结合工程实例对本论文提出的集成环境下的零件信息描述及建模技术进行了系统地应 用测试。 本课题的研究及成果，对于促进集成制造系统中信息集成的瓶颈问题的解决以及加速制造业信息化的发展具有重要的意义。本论文所提出的基于AutOCAD的箱体类零件以D/CAPP信息集成技术经过适当拓展，可以推广应用于其它典型零件的信息描述与建模。
李萍萍[6]2011年在《基于PLM的印刷机板材类零件智能CAPP系统研究》文中进行了进一步梳理产品全生命周期管理（Product Lifecycle Management，简称PLM）与计算机辅助工艺规划（Computer Aided Process Planning，简称CAPP）的集成技术是实现企业产品信息化管理的有效手段。它是在产品全生命周期管理的理念下，通过建立统一的产品信息模型，实现了从市场调研、产品设计、产品制造、使用直至报废的全过程的管理。通过对基于PLM的智能化CAPP系统的研究，建立相应的工艺设计的理论和决策方法，对于提高制造业的工艺设计和信息化水平，缩短产品生产周期，提高产品的质量和市场竞争力具有十分重要的意义。本文在对现有CAPP和PLM系统技术分析研究的基础上，结合北京市教育委员会资助科技项目“基于MIS的印刷机械智能工艺决策系统研究”，通过归纳和总结，提出了基于PLM的CAPP智能工艺设计思想，对其体系结构和若干关键技术进行了研究，主要研究内容与成果如下：1、分别对CAPP技术和PLM系统的研究进展、应用现状等方面进行了综述，阐述了课题提出的背景和及其现实意义，明确了本文研究的主要内容；2、构建了基于PLM的CAPP体系结构和功能结构，依据基于PLM的CAPP系统设计理论，提出了基于特征的产品制造过程信息化集成模型和面向PLM的工艺规划数据集成与管理模型；3、在对印刷机加工工艺的分析和特征建模技术研究的基础上，建立了基于特征的CAPP几何信息与工艺信息一体化的信息模型和面向制造的多层次特征信息模型，提出了零件特征的实例化方法和特征工艺的映射模型；4、通过对基于实例的工艺生成方法和CAPP特征数据库、特征工艺数据库设计的探讨，提出了定方位分层规划的工艺自动生成理论和基于实例的模糊相似推理工艺决策办法，实现了CAPP系统工艺设计与自动生成；5、研究开发了基于PLM的CAPP智能工艺决策系统。通过对CAPP智能工艺决策系统功能分析和工艺决策系统的设计，实现了工艺知识数据与决策推理的集成；通过系统工艺决策推理的实现方法研究，完成了工艺决策系统中各功能模块的设计；6、开发了基于PLM的印刷机板材类CAPP智能工艺决策原型系统，给出了实现印刷机板材零件加工工序的自动生成的运行实例，并对系统的运行情况做出评价。
黄艳群[7]2002年在《基于Agent和特征技术融合的分布式CAPP研究及其在液压机制造中的应用》文中研究指明CAPP是实现制造业自动化的关键技术,尽管经历了近40年的研究,其实用化和商品化仍与应用需求有很大差距。本文在深入分析和总结前人研究成果的基础上,针对液压机主机结构产品的制造特点,提出了基于Agent和特征技术融合的分布式CAPP理论模型和开发模式。实现了液压机CAD/CAPP/CAM信息集成,解决了液压机制造中异种工艺系统的智能化和自动化问题,增强了CAPP的柔性、并行性、可重用性和实用性,使产品能够快速响应市场需求,缩短产品制造周期。各章的主要研究内容如下:第一章系统地分析了制造业面临的严峻挑战,以及液压机快速响应制造的必要性和具体内容,同时深入研究了CAPP的国内外发展现状、存在的问题和发展的方向,并阐明了Agent技术对CAPP研究与开发的适应性,在此基础上,提出了本课题研究的目的、意义和内容。第二章在分析传统液压机设计/制造流程特点及其存在的问题的基础上,提出基于特征建模的液压机CAD/CAPP/CAM信息集成方案;建立了特征定义的形式化模型,提出了面向产品全生命周期的产品特征模型定义;实现了设计特征到工艺特征和加工特征的映射,包括几何映射、语义映射等,从而完成产品的快速工艺规划和数控编程。第叁章提出了面向CAPP的Agent的构造理论和方法;研究了CAPP中Agent的通信接口技术;建立了液压机分布式CAPP的MAS混合式体系结构,并实现了MAS中基于ADO的网络接口技术、基于黑板结构的多Agent间协作技术,建立了液压机分布式CAPP管理Agent(MA)的内部结构及其工作过程模型。第四章提出了融合两种技术的分布式CAPP设计原理、体系结构,建立了分布式CAPP的集成模型、过程模型和功能模型,使CAPP达成内部Agent之间、以及CAPP与外部制造子系统(CAD、CAM)之间的集成与并行;第五章针对不规则的零件排料的问题,提出了构造排料Agent的原理、方法和结构;建立了基于遗传算法零件布局和推理算法模型。第六章在分析液压机机身的焊接装配顺序设计问题的基础上,提出了焊接装配顺序设计Agent的构造方法;建立了装配件工艺设计任务模型、信息描述模型、及零件的空间关系模型;并提出了基于有向图模型的Agent自动装配顺序创成方法,设计了工艺基准计算模型和组建划分规则。第七章对液压机机加工CAPP/CAM进行了系统功能分析,提出相应工艺设计Agent的构造方法;建立了液压机毛坯件加工的CAPP/CAM集成系统;实现了基于叁维CAD平台的数控程序自动生成和加工仿真技术。
龙红能[8]2004年在《大型发电设备制造工艺设计信息化平台的关键技术与应用研究》文中研究说明大型发电设备具有零部件数量多、形状复杂、制造周期长、工艺复杂、精度要求高等特点，通用的计算机辅助工艺设计(CAPP)系统难以满足其制造工艺复杂性和动态性的要求。因此，对适应这类复杂机械产品的工艺设计方法和专用工艺设计信息化系统进行研究对促进我国大型发电设备制造企业的快速反映能力，提高市场竞争力有重要作用。 用于大型发电设备制造企业的工艺设计信息处理系统不仅能用计算机技术完成复杂产品的工艺文件设计，还应具备工艺设计过程管理、工艺信息资源管理以及与产品数据管理(PDM)系统、企业资源规划(ERP)系统等进行信息交互共享等功能。因此，研究集工艺设计、工艺资源管理、工艺文档管理与工艺设计过程管理为一体的工艺信息处理系统是推动发电设备制造企业全面实施工艺信息化的一个关键问题。 本文以国家863／CIMS主题项目“发电设备行业现代集成制造系统总体方案设计研究”(编号2001AA411150)、四川省重点科技攻关项目“基于PDM技术的网络分布式CAPP工具系统研究”(编号：008038)和“东方汽轮机厂工艺设计与过程管理网络化平台系统”课题为背景，进行适应于大型发电设备产品工艺设计信息化系统构建的工艺设计过程管理、工艺知识管理与获取方法、实例工艺设计方法、远程协同工艺设计方法等关键技术的研究，提出大型发电设备制造工艺设计信息化平台的体系结构，研制针对大型发电设备制造行业需要的“工艺资源管理与网络分布式CAPP工具系统(SCU-CAPPTool)”并在实际中应用验证。本文主要研究成果和特色如下： (1) 提出了面向产品工艺设计、过程管理与制造资源一体化集成的工艺设计信息化平台的构建思想。建立了以多模式工艺设计为基础、以制造资源数据为核心，集工艺设计、工艺资源管理、工艺文档管理与工艺设计过程管理为一体的制造工艺设计信息集成体系结构，以支持大型发电设备制造企业信息化建设中制造工艺信息平台的构建。四川大学博士论文 (2)针对大型发电设备工艺设计过程管理的特点，较系统地探讨了基于工作流思想的工艺设计过程管理原理，提出一种基于知识的工作流建模方法，增强了工作流管理系统对业务流程变化的适应性，详细讨论了模型的框架构造和知识表示，通过使用知识表示模式和相关谓词建立了系统的更改传播机制，增强了系统的可靠性和柔性。对工艺设计任务元分派的求解问题，提出了基于任务元偏序图和任务元深度值的遗传算法，为得到任务元的最优分派策略奠定了基础。 (3)通过分析整理大型汽轮机制造工艺知识的应用特征，提出了由工艺决策知识、工艺实例知识和辅助型工艺知识组成的汽轮机制造工艺知识的描述方法和获取方法。建立了扩展规则知识表示模型和基于知识/实例的工艺决策知识表示模型，阐述了辅助型工艺知识库的组成和特点，提出了由工艺规程实例、典型工艺、标准工艺组成的制造工艺实例知识的管理方法。 (4)基于数据挖掘技术讨论了各种辅助型工艺知识的自动获取方法及相关技术，提出一种基于聚类分析方法处理工艺数据提取工艺字典知识的算法，以及基于序列中的知识发现从工艺序列中挖掘常用工艺元的算法。通过从工艺数据中进行工艺知识的抽取、转换和处理，为提供灵活多样的工艺知识重用方式和辅助手段奠定了基础，有利于提高CAPP系统的实用性。 (5)基于实例推理的工艺可重用技术有助于增强CAPP系统的智能化水平，针对大型发电设备工艺设计的实际，提出了基于“.实例十规则”的工艺决策策略和渐进式工艺知识应用方法，提出了基于汽轮机叶片部件特征层次描述模型的汽轮机叶片部件相似度算法，基于汽轮机转子主轴粗车和精车不同加工阶段特点的转子主轴相似工艺两步抽取策略及相应算法，以及考虑汽轮机回转体零件几何形状特征在车削过程中变异关系的相似度算法和工艺信息筛选算法，提高了系统以成熟工艺数据为基础的工艺设计和工艺决策能力。 (6)在分析远程协同工艺设计的特点、研究远程协同工艺设计的管理技术的基础上，将远程协同工艺设计系统中的功能实体Ageni化，对Agent的角色进行了划分，研究了基于多Agent的协同工艺设计模型，提出了以过程控制为核心，通过多Agent之间的相互通讯与合作实现远程协同工艺设计的方法。 (7)在本文理论研究的基础上开发的SCU一CAPPTool系统在东方汽轮机厂获得成功应用，取得了“建成企业级面向产品及管理的制造工艺信息集成，实现产品工艺设计与工艺管理一体化，工艺与设计、工艺与制造的全面集成”的应用效果，验证了上述研究成果的正确性和实用性。同时，研究成果己通过四川省科技厅“整体国内先进水平、部分国内领先水平”的技术鉴定。关键词:大型发电设备，工艺设计信息化平台，工作流技术，工艺知识，数据挖掘，实例推理，远程协同工艺设计，计算机辅助工艺设计
王军[9]2010年在《智能集成CAD/CAPP系统关键技术研究》文中研究说明CAPP不仅提高企业工艺设计的自动化水平,同时也是实现CIMS、FMS和制造业信息化的关键技术。由于工艺设计仍依赖于大量的经验知识和实验数据,难以建立工艺设计过程的数学模型,用计算机处理工艺问题还有很多困难,使得CAPP技术远远不能满足企业的需求,并且已经成为制约CAD和CAM集成、以及实现CIMS的瓶颈问题。另一方面,制造业信息化的发展也对CAPP技术提出了更高更新的要求,CAPP的智能化、集成化已经成为主要发展方向。CAPP将产品的设计要求与制造环境提供的可用制造能力相匹配,将产品设计信息转化为制造工艺信息,其关键问题是对大量的设计信息和制造信息的处理问题,本文研究了智能集成CAD/CAPP的一些亟待解决的问题,包括智能集成CAD/CAPP系统体系结构、CAPP系统与CAD系统集成、人工智能在CAPP中的应用、智能工艺设计中知识的获取和利用等问题。首先,体系结构研究是开发和研究CAD/CAPP系统的基础。本文将CAD和CAPP系统作为一个整体来规划CAD/CAPP的体系结构,满足CAPP多任务、多层次、多知识源的功能特点,研究了系统的各组成部分及相互关系,通过基于统一的产品模型与制造资源和工艺数据库实现CAD/CAPP集成,采用人工智能的多知识库协同工作方式和黑板推理模式实现CAPP的智能推理。通过对零件设计过程和制造过程的分析,在特征建模思想的基础上,提出了以特征的加工刀具为主要属性的过程特征的描述,给出了过程特征的定义、分类、和属性描述方法,并建立了零件特征信息的EER模型和数据结构,这个模型不仅为CAPP提供完整的零件信息描述,也建立了设计信息与制造信息之间的联系,为构建统一的零件信息与制造资源模型来实现CAD/CAPP集成提供技术支持。为构建统一的零件信息模型与制造资源数据库,基于过程特征的概念,采用计算智能的神经网络实现了特征与刀具技术参数的多对多的智能映射,不仅解决刀具选择的问题,还基于智能映射关系建立了零件信息模型与制造资源和工艺的关联模型,并设计了程序,实现了多对多映射、开发了数据库原型系统,验证了模型的合理性,为智能集成的CAD/CAPP系统提供了集成的数据环境。最后,还研究了采用计算智能中的神经网络技术进行工艺知识表达和利用的方法,将不能用显式表达的知识用神经网络的权值来表示,文中以切削力修正系数知识的建模为例,研究了神经网络的构建和训练问题,并选取了大量样本,编制了程序进行验证,为工艺知识中大量存在的同类问题提供了知识建模的可行方法,由权值构成数据库(ANN DB)和规则库、实例库一起作为知识库支持智能工艺决策,文中还研究了基于过程特征演变的工艺推理方法,为实现智能集成CAD/CAPP系统奠定基础。
柯文[10]2003年在《CAPP领域构件复用技术研究》文中认为CAPP系统是企业信息集成的中间纽带，长期以来CAPP的发展远远落后于CAD和CAM软件的发展，制约着企业信息化的实施。CAPP系统软件的开发总是针对特定企业“量身定制”，并且每次都从头开始进行系统开发，不仅开发难度大、周期长、成本高，而且系统可重构、可扩展性能差，几乎不可复用，严重阻碍了CAPP系统的推广和应用。针对上述问题，本文提出了建立基于构件复用的CAPP系统，并对此进行探索性研究。 本文以系统化、工程化软件复用思想和CAPP系统产品线方法为指导，提出基于构件复用的CAPP系统的开发模式、开发思想和开发策略，并以此指导CAPP系统领域分析、领域建模、领域框架与构件设计以及CAPP应用系统开发。 本文分析比较了国内外各种领域分析方法，提出了基于UML扩展的UBRDDA领域分析方法及其形式化描述，以此领域分析方法指导CAPP领域分析和领域建模。本文详细进行CAPP领域准备、领域界定并分析建立了CAPP领域模型，包括CAPP领域的特征模型、信息模型、静态模型和动态模型等。 在CAPP领域详细分析和领域模型的基础上，为了获得更大粒度和更高层次的复用，本文建立了基于构件的CAPP系统框架结构，并结合自下而上和自上而下的框架设计方法对CAPP领域框架进行设计，详细定义CAPP领域基础对象、领域框架消息。论文建立了基于构件的CAPP分层体系，并详细讨论了CAPP领域构件粒度及功能划分。 为了建立CAPP领域通用的构件，本文对工艺设计过程和工艺设计决策进行抽象，提出了分层的工艺设计决策模型，用以处理CAPP领域中的各种可变性，实现构件的参数化、通用化和实用化。本文以基于人工神经网络的零件表面加工方案决策构件为例进行CAPP领域构件设计与实现。 开发领域可复用软件构件目的是为了CAPP应用工程的需要。论文最后提出了基于可复用构件的CAPP应用系统开发过程，并对其支撑技术—构件库进行分析和设计。论文给出了基于刻面描述的CAPP领域构件树匹配检索算法。结合CAPP系统应用实践，论文最后设计并开发了CAPP领域构件复用支撑原型系统并基于该原型支撑进行CAPP领域构件装配和基于构件装配的CAPP应用系统实践。
参考文献：
[1]. 面向叁维数字化制造的机加工艺设计与优化技术研究[D]. 辛宇鹏. 西北工业大学. 2015
[2]. 敏捷化CAPP系统原理、关键技术与应用实践[D]. 戈鹏. 四川大学. 2003
[3]. 四轴四联动平面二次包络环面蜗杆数控磨床叁维CAPP系统研究与开发[D]. 彭爱国. 西华大学. 2012
[4]. CAPP信息建模与工艺决策的研究[D]. 孙宝兰. 燕山大学. 2001
[5]. 集成环境下CAPP及其关键技术研究[D]. 张志远. 郑州大学. 2003
[6]. 基于PLM的印刷机板材类零件智能CAPP系统研究[D]. 李萍萍. 北京印刷学院. 2011
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