典型箱体零件特征识别技术与三维数字化工艺设计应用研究

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1、密级：非密中图分类号：(TP391.7)硕士学位论文典型箱体零件特征识别技术与三维数字化工艺设计应用研究研究生：钟君焐导师：邓朝晖学科：机械工程研究方向：高效精密智能制造2018年3月AThesisSubmittedfortheDegreeofMasterResearchoncharacteristicidentificationtechnologyoftypicalboxpartsandapplicationof3DdigitalprocessdesignCandidate：ZhongjunwuSupervisoran

2、dRank：DengZhaohuiProfessor典型箱体零件特征识别技术与三维数字化工艺设计应用研究学位类型学术型学位作者姓名钟君焐作者学号15010301013学科（专业学位类机械工程别研究方向（专业领)先进制造技术域导师姓名及职称)邓朝晖教授实践导师姓名及职所在称学院机电工程学院论文提交日期2018年3月学位论文原创性声明本人郑重声明：所呈交的论文是本人在导师的指导下独立进行研究所取得的研究成果。除了文中特别加以标注引用的内容外，本论文不包含任何其他个人或集体已经发表或撰写的成果作品。对本文的研究做出重要贡献的个

3、人和集体，均已在文中以明确方式标明。本人完全意识到本声明的法律后果由本人承担。作者签名：日期：年月日学位论文版权使用授权书本学位论文作者完全了解学校有关保留、使用学位论文的规定，同意学校保留并向国家有关部门或机构送交论文的复印件和电子版，允许论文被查阅和借阅。本人授权湖南科技大学可以将本学位论文的全部或部分内容编入有关数据库进行检索，可以采用影印、缩印或扫描等复制手段保存和汇编本学位论文。涉密论文按学校规定处理。作者签名：日期：年月日导师签名：日期：年月日摘要箱体零件往往具有复杂的结构，其工艺设计过程较之其他零件更加复杂

4、，产生的工艺数据也更庞大。随着三维数字化工艺技术的推行，产品的研制模式发生了根本性的变化，如何实现复杂箱体零件三维环境下加工工艺设计，对提高零件研发和制造效率有重要意义。本文以一款典型箱体零件为例，对零件特征自动识别技术与箱体零件特征加工方法智能决策技术进行研究，实现零件加工工艺智能设计，并通过KMCAPP对其工艺设计质量进行验证。本文针对零件相交特征难以识别的问题，把特征产生相交的交线情况分为三类：凸边封闭和凸边相连、独立凸边、空间凸边。根据不同相交情况下的加工面延拓方法，将相交特征分割成独立特征进行识别；通过特征重组

5、，采用基于子图匹配的特征识别方法；提出特征分割与加工面延拓优先级判断规则。本文针对箱体零件的孔、平面和槽特征，采用BP神经网络建立了其加工方法智能决策模型，通过一定的实验设计方法确定神经网络的训练样本，完成对神经网络输出模式的建模，通过对神经网络进行训练，能够实现特征加工方法的智能决策。采用遗传算法，对加工资源和加工方法进行编码，针对一款典型箱体零件，通过BP神经网络生成每个特征的加工方法链，以零件生产过程中所产生的加工资源转换耗时最少为优化目标，对箱体零件加工路工序进行排布。采用开目计算机辅助工艺设计(Computer

6、Aidedprocessplanning,CAPP)软件在三维环境下对箱体零件进行工艺设计验证，通过自动识别与人机交互相结合的方式完成全部特征的识别，调用软件内嵌的工艺知识生成特征加工方法，以遗传算法结果为指导对零件加工路线进行编排，生成零件加工工艺过程卡与加工工序模型。研究成果对箱体零件智能工艺设计的实现具有指导作用。关键词：特征识别；相交特性；BP神经网络；遗传算法；工艺方案决策I目录IIABSTRACTBoxpartsoftenhavecomplexstructures,andtheirprocessdesignp

7、rocessismorecomplexthanotherpartswithlargerprocessdata.Withtheimplementationof3Ddigitaltechnology,themodelofproductdevelopmenthaschangedradically.Howtorealizetheprocessdesigninthethree-dimensionalenvironmentofcomplexboxpartsisagreatsignificancetoimprovingtheresea

8、rchandmanufacturingefficiencyoftheparts.Takingatypicalcasepartasanexample,theautomaticidentificationtechnologyofpartfeaturesandtheintelligentdecisiontechnology