面向产品的3C数据数字化集成管理研究

面向产品的3C数据数字化集成管理研究

刘明周[1]2004年在《面向产品的3C数据数字化集成管理研究》文中提出本文在分析企业数据集成管理理论和企业信息系统中“信息孤岛”现象的基础上,以汽车车桥为例,在现代计算机网络环境下,研究了企业数字化集成管理,提出了企业3C技术数据面向产品的集成模式,给出了面向产品的企业3C技术数据数字化管理的系列模型和相应的计算机实现技术,并在此基础上,开发完成了面向产品的企业3C技术数据数字化集成管理原型系统(HUTIE-1系统)。 本文的主要结论是: 1.为保证企业数据的完整性、有序性和一致性及数据管理的协同性,以实现在网络环境下对企业数据的有效管理和集成,提出了面向产品的企业数据数字化集成管理模式。 2.在研究产品配置的基础上,给出了可定制产品设计数据BOM的组织模型,在实现了企业产品配置的客户化定制的同时,实现了产品数据管理中的选装件管理和产品及产品零部件的版本管理。 3.在可定制产品设计BOM组织模型的基础上,以产品设计数据BOM为数据源,利用数据间的多种映射关系,构建了面向产品的工艺数据BOM的组织模型,实现了工艺数据在企业3C技术数据管理中的纽带作用。 4.以产品配置为引导、车间作业点为主线,提出并构建了面向产品的制造数据BOM的组织模型,以方便企业物料需求计划的制定。 5.利用面向对象技术,实现了企业产品配置和工艺配置的一致性管理。 6.采用面向产品的数据集成技术,实现了3C技术数据的动态一致性控制。 7.采用以产品配置为导向的数据显性引导和隐性引导技术,在系统内部可实现多种数据间的映射关系,在系统用户层面可实现友好的人机交互环境。 8.给出了支持项目管理的系统权限管理机制,实现了动态工作组和静态工作组的动态权限管理。

李晶[2]2006年在《基于产品生命周期的中小型企业数据集成系统的研究》文中进行了进一步梳理随着企业信息化和电子商务知识的普及,众多中小企业已经充分认识到利用网络开展信息化,对节约企业成本和达到有效管理的重要性。但随着企业实施的计算机应用软件的不断增多、范围逐渐扩大,随之而来的问题是多年来分散建设的信息系统,相互之间不能信息共享,业务流程不畅,形成许多“信息孤岛”,因此企业中各个系统应用集成(FAI)成为当前企业的一个重要课题,也是最近国内外研究的一个十分活跃的领域。 本文围绕数据集成管理系统的开发对企业数据集成系统的策略、方式、系统地架构以及实现系统的关键技术进行了分析和综述。依托于合肥海德数控液压设备有限公司信息化建设项目,深入海德公司进行细致的调研,并对公司运营中的数据进行深入的分析,建立产品数据模型。通过产品结构树将有关产品的全部数据有机地组织在一起,使整个企业数据成为一个有机整体。可做到数据的一次输入、一次存储,实现企业数据的集成和一致性控制。对企业常用的CAD/CAM/CAE进行更紧密的集成。构建企业数据集成系统模型。运用面向对象的建模技术,以叁层C/S模型为参考,在.NET平台下,采用VC++MFC构架,进行了基于产品配置的数据集成管理系统的开发,实现了合肥海德公司企业数据集成系统中产品数据管理子系统的构建。

柳林燕[3]2015年在《面向数控机床数字化设计过程的知识集成关键技术研究》文中进行了进一步梳理制造业信息化是推进制造业发展的重要举措,是实现智能制造的技术保证。设计制造数字化是制造业信息化的一项重要内容,产品数字化设计制造过程中,人员、过程、知识以及产品相互交融,设计主体需要使用大量知识,通过设计主体的创新活动又产生大量新的知识并将应用到下次产品开发过程中。因此,如何将四者有效的集成是提升产品设计效率和质量的关键问题。然而,目前在数控机床设计过程中,普遍存在设计效率低,设计过程依赖人工控制,数字化设计分析手段薄弱,设计资源、设计知识分散难以应用等问题。针对上述问题,本文提出了一种面向数控机床数字化设计过程的知识集成方法,并应用于数控机床的开发过程中,该方法围绕支持数控机床数字化设计过程中的两大核心要素——"过程"和"知识"展开研究,从理论和方法层面系统性地研究数控机床数字化过程知识集成应用系统体系结构、设计知识表示方法、数字化设计知识与过程集成技术、设计知识检索以及设计知识推送等关键技术,实现了数字化设计过程中产品、过程、知识以及人员之间的有效集成,可以进一步提升数控机床数字化设计水平和设计效率。论文的主要研究内容包括如下几个方面:(1)"面向数控机床数字化设计过程的知识集成方法"及"数控机床数字化过程知识集成应用系统"体系结构研究。详细分析了当前数控机床设计过程并剖析了数控机床设计过程中所存在的问题,提出了一种集"过程"和"知识"的数控机床数字化设计过程的知识集成新方法,以实现"知识数字化"、"过程数字化"、"工具数字化"以及"知识集成"、"过程集成"、"应用集成"。在此基础上,构建了"数控机床数字化过程知识集成应用系统"体系结构,阐述了该体系结构各层的内容及相互关系,分析了实现该系统的关键技术。该研究内容为论文的研究提供了总体框架。(2)数控机床数字化设计知识模型研究。在详细阐述知识定义、分类以及特点的基础上,针对当前数控机床数字化设计过程中需要使用的知识,对数控机床数字化设计进行了知识分析,提出了基于本体的知识表示模型,为知识的重用奠定了基础。(3)数控机床数字化设计知识与设计过程集成方法研究。为了有效地将过程、知识、产品、人员等业务过程中的所有因素相集成,在详细分析数控机床数字化设计知识与设计过程集成建模要求的基础上,提出了设计知识与业务过程集成方法,构建了集成模型——PPKO(Product,Process,Knowledge,Organization)。该集成模型包括产品模型、过程模型、知识模型、以及组织模型,它体现了执行业务过程的人员利用知识对业务对象(产品)进行操作,完成业务活动同时又创造出新的知识。在该集成模型的基础上,探讨了业务过程与知识的相互关系,提出了基于"知识、业务过程"的知识重用方式,包括"拉式"的知识资源检索和多维度知识资源浏览以及"推式"的知识推送。(4)数控机床数字化设计过程知识资源检索技术研究。针对数控机床数字化设计过程中知识难获取问题,本文提出了基于本体的语义个性化检索和多维度动态浏览两种检索模式。提出的基于本体的语义个性化检索技术区别于一般的信息检索,它充分考虑数控机床数字化设计知识检索具有鲜明的工程特色,知识资源具有多个维度等特点,围绕产品、设计过程展开,是一种面向工程领域的知识检索方法。该方法通过用户知识需求处理、运用查询语义扩展策略与语义相似度计算方法,利用用户轮廓和业务轮廓,准确地向用户反馈相关结果。实验表明,该方法能够提高知识检索的准确率和查全率。多维度动态浏览从多个角度向用户展示了知识,并以主题图方式直观的进行知识导航,帮助用户理解知识。(5)数控机床数字化设计过程知识推送方法研究。为了在业务过程的驱动下有效地组织和重用已有的知识,避免知识迷航的问题,提出了基于"PPKO"的知识推送方法。首先,在已建立的产品、过程、知识以及组织的集成模型(PPKO)基础上,提出了基于业务过程和基于组织的两种推送方式,并建立了知识推送框架。基于业务过程的知识推送是一种面向业务过程执行的、感知业务情境的知识推送技术,利用过程管理实例化模型对设计人员当前执行的业务活动进行相关信息的感知与识别,利用语义相似和历史情境相似两种匹配方法,给予用户恰当的知识推荐。基于组织的知识推送则是根据智力主体,以人员自身的知识偏好来获取知识以及通过相似人员的知识来发现知识。实践表明,两种推送方式很好地满足了不同用户的推送需求。(6)在上述研究成果的基础上,作为上述研究成果的工程实践,自主设计和开发了数控机床数字化设计过程知识集成应用系统(MTDDKIS)。简要介绍了 MTDDKIS、MTDDKIS的功能模块以及开发和运行环境。以大连机床(数控)股份有限公司的立式加工中心VDL600E的数字化设计过程对MTDDKIS进行实例应用,验证了系统的可行性、所用理论的正确性与提出方法的有效性。实践表明,自主设计开发的MTDDKIS可以有效地对数控机床数字化设计过程以及知识进行管控,并以个性化的方式向设计人员提供了知识检索、知识多维度浏览以及知识推送等知识服务功能,支持设计主体快速、便捷的获取知识资源,开展创新活动,从而显着地提高设计水平和设计效率。

黄利[4]2005年在《制造企业装备能力数字化提升技术研究与实践》文中指出目前,我国制造业普遍存在着装备能力落后的情况。制造业装备整体技术水平落后国外10~15 年,制造业自动化技术落后15~20 年。为了缓解生产装备落后的状况,上世纪末,我国花了大量资金进口装备,但到目前为止,我国除电子通信设备制造业、交通运输装备制造业等少数几个行业的生产装备,能赶上世界发展水平外,其他类别的制造业装备均存在装备构成落后、老化严重、生产效率低、低水平装备能力过剩、高水平生产能力不足等问题。根据我国国情,要从根本上解决生产装备落后的情况,一方面必须加强生产装备的研制和生产,另一方面要采用数字化技术对现有生产装备进行提升。企业进行装备数字化提升,投资少,周期短、见效快,是适合我国国情的制造企业装备能力提升途径,本文研究具有较大的理论意义和重要的实用价值。论文围绕企业装备能力数字化提升技术,从装备数字化改造提升和装备数字化集成提升两个方面进行了研究,详细分析了装备数字化改造和集成的技术理论、实施方案和配套措施,力求使装备数字化提升技术具有可操作性,能在实际中发挥较大作用。论文首先介绍了我国制造业装备能力现状,分析了装备能力提升的必要性和紧迫性。接着研究了装备的数字化改造提升技术,着重对企业装备数字化改造实施过程、细节以及易出现的问题进行了分析。在第叁章里研究了企业装备数字化集成技术,具体分析了DNC 车间层装备集成模式,以及基于信息化终端的车间层装备集成技术,研究了基于RS232 的信息化终端与CNC 系统的通信技术。最后介绍了“重庆市工业装备数控化推进工程”和“重庆水轮机厂车间装备改造”,实践表明:本文所研究的装备数字化提升技术,对企业装备能力的提升具有显着效果,是我国制造业提升装备能力的一种有效途径。

张军军[5]2009年在《企业数字化制造与经营管理关键技术研究与应用》文中研究说明当前,信息产业是我国增长最快、利用外资最多的行业之一,并已成为我国的支柱产业。本文以企业制造信息化作为贯穿全文的主线,以企业信息化制造为中心,以信息化制造的体系结构、制造信息理论和信息集成方法为基本点,对制造业数字化制造与经营管理关键技术进行了研究。论文主要工作如下:(1)进行了一纺机信息化集成方案研究。其中包括:信息集成方式分析,基于C/S体系的集成平台,基于PDM的集成模式。(2)进行了企业信息化关键技术研究,其中包括:数字化设计与制造技术、企业管理技术、企业异构信息系统集成技术。(3)讨论了一纺机信息系统的实现,其中包括一纺机信息系统各软件的集成,一纺机非正常工作流版本的管理,基于内系统工作快速报价系统等。(4)对一纺机信息系统的试运行状况进行了讨论。在以上工作的基础上,以上海一纺机机械有限公司(以下简称一纺机)为对象,设计和实施PDM,提出并实现了PDM和CAX系统信息集成的策略以及解决方案,建立了PDM和ERP的数据共享模型,实现了系统间的信息传递和文件传输。课题成果已经在上海一纺机械有限公司得到实际验证,并实现运行。

邹艳红[6]2005年在《矿山地测数据集成与叁维立体定量可视化预测研究》文中研究表明矿山信息化建设对矿山地测数据集成与应用提出了更高的要求,有效利用已有的信息资源,运用现代化的地质分析技术,对未知的矿化空间进行探索模拟与预测是“数字矿山”建设中的一个研究热点。论文在对目前地学数据集成技术与应用、矿产资源叁维定量预测方法与叁维地质建模及其可视化研究现状进行评述的基础上,总结了目前存在的问题,指出急需为矿山信息化建设提供一个共享的数据资源平台和相应的地测数据集成管理系统,并以此为基础开展叁维地质建模与隐伏矿床可视化叁维立体定量预测等方面的研究。 论文首先围绕“矿山地测数据集成与应用”这一主题,分析了矿山地测数据分类方式及其特点,对多源地测数据的数字化方法与地测数据集成管理系统进行了探讨;接着以地测数据库为基础,从理论上研究了叁维定量预测建模与可视化实现方法;最后给出了矿山地测数据集成管理系统与叁维立体定量可视化预测的研究实例。主要内容包括以下几个方面: (1) 在总结矿山地测数据分类方式及其特点基础上,探讨了多源地测数据的数字化方法,并借助基于AutoCAD2000辅助矿山地质制图系统的实例开发,重点讨论了地测图件的数字化方法。 (2) 分析了矿山地测数据集成的理论基础与应用需求,构建了矿山地测数据集成系统的整体结构;探讨了基于C/S模式与B/S模式地测数据集成的优缺点,提出了地测数据集成管理系统应采用基于C/S与B/S结构的混合模式,并对其实现方法进行了研究。 (3) 以地测数据库为基础,探讨了叁维立体定量预测专题数据预处理方法;从理论上研究了克立格空间内插与外推法、杨赤中滤波与推估法的预测建模过程,分析了其在叁维定量预测中的适应性与局限性;剖析了隐伏矿体立体定量预测的理论与方法,包括地质体几何模型的建立、控矿地质条件定量分析与控矿作用定量化以及矿床叁维数学模型的建立方法。 (4) 以叁维立体定量预测数据库为基础,探索了叁维立体定量预测信息在模拟叁维预测空间中的可视化表达过程,编程实现了叁维立体定量预测信息的可视化查询、叁维矿化空间表面TIN构建及钻孔的叁维可视化功能。 (5) 建立了广西大厂矿田地测数据库,开发了基于C/S模式的大

库祥臣[7]2007年在《异形弹簧数字化制造关键技术研究》文中认为随着工业的发展,作为基础零部件的弹簧的应用日益广泛,对弹簧空间形状和成形精度的要求也在不断的提高。应对这种变化,适宜于加工具有复杂形状的异形弹簧的数控卷簧设备在弹簧的生产制造中发挥着越来越重要的作用。但由于各种条件的限制,我国在弹簧卷制设备制造方面与工业发达国家之间存在很大的差距,该领域主要被进口产品所占领,因此,开发具有自主知识产权的先进弹簧卷制设备对全面提升我国弹簧制造业水平显得尤为迫切和十分必要。另一方面,弹簧作为一种常见产品,人们往往忽视对其先进制造方法的研究,造成对弹簧数控卷制的研究比较薄弱。而实际上,由于弹簧卷绕成形的特点和卷绕设备工作方式的特殊性,数控卷簧设备在使用过程中存在自动化程度低、对经验的依赖性强、操作不方便等缺陷。因此,对弹簧制造过程进行深入研究具有重要的理论意义和应用价值。鉴于此,本文在教育部高等学校博士学科点专项科研基金项目和洛阳市科技攻关项目的支持下,通过对国内外的弹簧卷绕设备生产现状和发展趋势的调查与总结,概括了弹簧卷绕制造的特点和规律,分析了弹簧卷绕过程中存在的问题和制约因素,并将数字化制造、基于知识工程等先进制造技术与理念应用于弹簧卷制领域,建立了以CAD/CAPP/CAM为核心的弹簧数字化制造系统并将之应用于生产实践中,期望能在弹簧的数控制造方面有所突破。论文的主要研究内容包括:1.总结了弹簧卷绕成形的原理、过程和特点,并针对传统弹簧卷制过程中缺少精确的数学计算,主要依靠手工试制获取弹簧加工参数的缺陷,计算分析了与弹簧卷绕过程有关的工艺参数和影响因素,分解了弹簧卷制的步骤,提炼整理了典型弹簧的凸轮布局、刀具选择、参数确定等工艺过程,建立了弹簧形状与卷绕方式之间的联系。这些知识和规则可以帮助计算机方便地参与弹簧卷制过程,从而为弹簧的数字化制造作好了技术准备。2.根据弹簧的成形规律和制造特点,提出了以弹簧的CAD/CAPP/CAM为核心的弹簧数字化制造的概念,明确了系统的总体框架和功能结构,并根据面向对象的设计方法对系统的需求和功能进行分析,利用UML建立了系统静态模型和动态模型。数字化制造技术可以实现弹簧的设计、制造一体化,为弹簧的数控加工提供了新的实现方法。3.品种繁杂的异形弹簧由于具有复杂多变的末端结构,很难用一些简单的参数来完整地概括和表达其形状,造成了在弹簧的数控加工时,需要借用电机转角、送线长度等机床的动作参数来间接规定弹簧的样式,给弹簧的数控加工带来了很大的不便。本文将特征技术引入到弹簧的表达过程中,通过对弹簧类零件的形状特点和成形方式的研究,创造性地提取出了四种具有一定工程语义的基本结构特征,通过组合关系的确定和空间位置的解算,使其相互拼接组合从而构成复杂形状的异形弹簧。以形状特征为载体,利用弹簧零件的不同特征分类和层次结构,建立了弹簧零件信息表达模型,为弹簧的数字化制造提供了完整的信息源。4.弹簧的叁维显示可以使操作者提前了解弹簧效果,减少试制时间,但目前的卷簧设备大多不具备这样的功能。本文以开放图形程序库OpenGL作为几何建模工具,研究了弹簧实体表面的叁维离散技术和空间点的存贮方式,实现了异形弹簧的实体造型,并提出了一种替代算法对弹簧末端过渡部分进行了光滑处理。这种方式造型逼真,而且便于嵌入到集成系统中。5.弹簧卷绕成形时首先需要确定卷绕的动作顺序并完成对机床的配置,主要包括有关工装的选择、布局、调整和参数选取,这个过程耗时费力,经验性强,成为了弹簧数控加工的瓶颈。本文将人工智能应用到弹簧卷绕过程中,利用基于规则和基于实例的混合推理策略来完成弹簧卷绕工艺设计,并把形状特征编码矩阵作为判断实例相似的依据,规划了叁级搜索过程来完成弹簧形状的匹配。基于知识的弹簧卷绕工艺规划方法改变了传统的调机方式,对提高弹簧加工的自动化水平和生产效率具有重要的意义。6.利用上述的有关研究成果,设计了独具特色的弹簧卷制数控指令和编程格式,开发了异形弹簧数字化制造系统,实现了弹簧卷绕过程的信息共享,完成了弹簧零件特征建模、叁维造型、工艺设计、自动编程等功能,并将之应用于课题协作方的新产品开发中,较好地满足了弹簧现代化生产的需要。

俞鸿均[8]2016年在《面向自动钻铆机的飞机柔性工装设计技术研究》文中研究指明面向自动钻铆机的飞机柔性工装技术是一种能配合自动钻铆机快速装配产品及铆接工作,产品装配低成本及设备和工装模块化、可重组的先进高柔性装配技术。当前各大航空制造企业广泛采用全/半自动钻铆机,但国内自主研发钻铆机相对较少,受钻铆机各方面的因素,自动钻铆机配套的工装系统设计比较局限,同一套自动钻铆机只能铆接装配特定类型的机身、机翼壁板及少数梁类组合件,对于其他型号飞机机身壁板装配依然采用人工制孔,从而降低了国产飞机铆接装配效率与质量。结合我国柔性工装研发设计应用现状及自动钻铆机的铆接装配工艺性,对飞机壁板组件自动钻铆装配的柔性工装设计研究。本文主要研究工作如下:分析了典型壁板组件装配的结构组成,通过工艺与设计分离面的划分,研究了飞机壁板装配定位与夹紧方法及壁板组件数字化装配工艺过程,并研究目前预装配与自动钻铆装配结合的工艺过程,最终提出了面向自动钻铆机的飞机壁板装配工装设计要求。通过介绍自动钻铆机的原理及钻铆过程,提出了面向自动钻铆机的柔性工装关键技术,研究了面向自动钻铆机的装配工装叁种先进定位方式,并研究了基于数字化定位方式在某型飞机后机身壁板组件装配中的应用,并对柔性工装定位方式产生的误差进行分析。通过基于自动钻铆机的柔性工装整体布局与传动方案设计,研究基于自动钻铆机的飞机柔性工装模块化设计方法与原则,对柔性工装进行模块化划分,并对某型飞机机身壁板组件装配柔性工装进行了详细设计,且对主要结构设计计算与分析,验证方案的可行性。研究了基于DELMIA软件仿真模块与CATIA DMU模块的集成应用,并在柔性工装设计过程中,通过对装配与人机仿真技术的应用研究,最终使该技术在面向自动钻铆机的壁板组件装配柔性工装设计中应用分析,优化工装设计。

辛宇鹏[9]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》文中研究指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。

丁玉玲[10]2010年在《船用柴油机关键件CAD/CAPP/CAM集成系统开发》文中研究指明船用柴油机作为船舶的“心脏”,是船舶不可缺少的动力装置。然而,长期以来,船用柴油机的制造却一直滞后于整个造船流程,已成为我国乃至世界造船业发展的瓶颈。虽然企业都相应地引进了CAD/CAPP/CAM技术,但是CAD、CAPP、CAM叁者之间缺少相互协作与相互支持,信息的传递大多数还是停留在人工传递上,信息之间也没有统一的数据格式,相互之间访问受到限制,导致生产效率低下,重复劳动多,浪费了大量的资源,严重阻碍了船用柴油机制造技术的发展。本课题就是在对当今船用柴油机关键件制造过程中CAD/CAPP/CAM集成系统相关问题进行分析的基础上,利用特征技术和知识工程的研究成果,解决困扰企业生产中遇到的实际问题。课题创新之处就在于研究了特征技术及知识工程技术在CAD/CAPP/CAM集成系统中的拓展与应用,并建立一套适用于船用柴油机关键件的CAD/CAPP/CAM集成系统,改进传统CAD、CAPP、CAM系统各自的不足,简化了船用柴油机关键件的数字化制造工作,使船用柴油机关键件的数字化制造水平上升到一个新的台阶,课题主要研究内容与成果如下:(1)根据企业的实际加工情况,构建船用柴油机关键件CAD/CAPP/CAM集成系统平台。该平台可实现船用柴油机关键件特征信息提取、特征重构、特征工艺决策、加工操作创建、特征刀轨规划与优化、数控加工仿真、数控代码生成、后置处理器定制、企业制造信息管理等操作,并通过船用柴油机关键件的数控加工实例验证系统的实用性;(2)研究了在UG平台上,CAD、CAPP、CAM集成方法与集成技术,重点研究了基于加工特征的船用柴油机关键件CAD/CAPP/CAM集成系统,并研究广义知识库的构建技术,实现上游工艺信息与下游加工信息的双向流动和信息的共享,从而提高数字化制造的效率与质量;(3)针对不同型号的船用柴油机关键件进行分析,总结出柴油机关键件的相似加工特征,以及相似的加工工艺、加工特征刀轨,通过对已有加工模板的拆分与重组,构建新的加工模板,以满足不同机型的加工需求,最大限度地降低企业在数字化集成制造过程中的重复性劳动;(4)为了实现CAD/CAPP/CAM集成系统的知识驱动,针对CAD/CAPP/CAM集成领域经验知识的特点,研究了知识工程技术在CAD/CAPP/CAM集成中的应用,主要包括:CAD/CAPP/CAM集成领域的知识表示、知识获取和知识推理,使柴油机关键件的CAD/CAPP/CAM集成能够借助知识工程技术,实现数字化制造的智能化;(5)针对船用柴油机关键件和企业数控加工设备的特点,在基于加工特征的基础上,研究了船用柴油机关键件加工特征的刀具轨迹规划与优化方法。对船用柴油机关键件的加工特征进行了分类,总结了企业常用的刀轨形式;研究了加工特征的映射技术、加工特征的信息处理、刀轨的规划与优化,使生成的刀轨更加符合企业生产实际的需求。

参考文献:

[1]. 面向产品的3C数据数字化集成管理研究[D]. 刘明周. 合肥工业大学. 2004

[2]. 基于产品生命周期的中小型企业数据集成系统的研究[D]. 李晶. 合肥工业大学. 2006

[3]. 面向数控机床数字化设计过程的知识集成关键技术研究[D]. 柳林燕. 南京理工大学. 2015

[4]. 制造企业装备能力数字化提升技术研究与实践[D]. 黄利. 重庆大学. 2005

[5]. 企业数字化制造与经营管理关键技术研究与应用[D]. 张军军. 东华大学. 2009

[6]. 矿山地测数据集成与叁维立体定量可视化预测研究[D]. 邹艳红. 中南大学. 2005

[7]. 异形弹簧数字化制造关键技术研究[D]. 库祥臣. 西北工业大学. 2007

[8]. 面向自动钻铆机的飞机柔性工装设计技术研究[D]. 俞鸿均. 沈阳航空航天大学. 2016

[9]. 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

[10]. 船用柴油机关键件CAD/CAPP/CAM集成系统开发[D]. 丁玉玲. 江苏科技大学. 2010

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面向产品的3C数据数字化集成管理研究
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