面向三维复杂零件工艺优化关键技术的研究

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1、华中科技大学硕士学位论文面向三维复杂零件工艺优化关键技术的研究姓名：张正义申请学位级别：硕士专业：机械制造及自动化指导教师：蔡力钢;胡于进20080526华中科技大学硕士学位论文摘要根据现代制造业中提出的合格加工质量、高生产效率、低成本和减少对环境的负面影响等新的要求，将复杂零件的制造工艺分为加工方法、工艺路线和切削参数三个局部优化，然后利用全局优化来进行评价，得到最优的工艺。介绍了课题的背景、来源及目的，描述了复杂零件在工艺设计与优化过程中的难点，从理论和实践展开了基于三维模型提取工艺数据并进行工艺设计与优化的研究和探索。分析了特征技术在工艺设计中的应用，利用几何面描述复杂零件的加工特征，

2、不仅能表达原有的特征信息，而且还能表达加工基准、定位基准等信息。以面的几何信息和制造信息作为基础数据进行工艺设计与优化，实现了基于统一数据模型的工艺设计优化及管理的目的。采用分层的优化策略将工艺优化分解为加工方法、工艺路线和加工参数三部分。首先根据加工特征类型、加工资源能力等进行加工方法的推理；然后根据推理的结果和相关的几何与制造信息形成定量的约束矩阵，并以变换装夹、变换机床等优化目标进行加工单元顺序优化，其中以矩阵表达加工单元之间的约束关系不仅改变了定性、描述性的约束性信息难以参与运算的缺点，而且具有更高的效率和稳定性。构建了全局的评价的方法与模型，将定性分析与定量分析相结合，构造了多个目

3、标，并按照层次分析法，对各目标进行处理，实现工艺的全局评价，获得最佳的优化结果。建立了动态资源模型，实现了工艺资源的动态监测，通过资源动态与静态信息，提供优化的约束条件和基础数据。介绍了原型系统的结构与功能，以某零件进行工艺设计与优化，并分析结果的实用性。关键词：工艺优化三维模型方法推理工序规划全局评价I华中科技大学硕士学位论文AbstractWiththemodernmanufacturingrequirementsofbetterquality,higherefficiency,lowcostandmoreenvironment-friendly.Complexparts’manufac

4、turingprocessaredisassembledmanufacturingmethods,processrouteplanningaswellasthecuttingparameters,theGlobalevaluationissetupwiththedataoflocaloptimization,andabestresultisobtained.Thebackground,sourceandresearchgoalofthisprojectandThedifficultyofcomplexparts’processplanningareintroduced.Theprocessd

5、esignandoptimizationareresearchedandexploredbothintheoryandpracticebasedonthedatawhicharepicked-upfromthe3Dmodel,Theapplicationoffeaturetechnologyonmodelingandprocessdesignisanalyzed.By usingthegeometricsurfacesets,thefeatureinformation,manufacturingdatum,location datumetccanbeexpressedclearly.Thep

6、rocessisdesignedandoptimizedbasedonthe surfacegeometricandmanufacturinginformation.Bythisway,theobjectofoptimization andmanagementofprocessdesignbasedontheunifieddatamodelisachieved.Anopen datamanagementpatternisdesigned.Theresourceconstraintsoftheprocessoptimization areauto-settomeettherequirement

7、ofoptimization.Accordingtothehierarchicalstrategy,theoptimizationofprocessisdividedintothree parts:themanufacturingmethod,theprocesssequenceandthemanufacturingparameters optimization.First,themanufacturingm