基于三维的工艺变型设计研究与实现.pdf

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1、基于三维的工艺变型设计研究与实现口王飞飞口盛步云口肖聃武汉理工大学机电工程学院武汉430070摘要：针对企业快速反应市场的需求，在智能化CAPP的理论基础上，对基于三维的工艺变型设计进行了深入的研究。在工艺建模和工艺设计中，对相关的工艺参数和工艺流程变量进行定义；在工艺变型设计中精确解释定义好的参数；实现变量驱动生成工艺模型以及该零件的加工工艺。该技术显著提高了工艺设计的效率，促进了企业工艺设计的规范性。关键词：三维工艺参数化工艺变型设计中图分类号：TP391．7文献标识码：A文章编号：1000—4998(2009)07—0062—04、随着产品市场的快速变化，每个制造企业都希

2、望任何零件都由一系列应用特征组合而成。在特定有一套CAPP系统能够自动生成符合该厂实际情况的的生产环境和设计条件下，只有其中某几个特征能决工艺文件，而现有的CAPP系统距离企业的要求还有定最终生成零件的工艺流程，这些特征可以是尺寸、公很大的差距。由于工艺设计自身的复杂性和不确定性，差，也可以是结构说明和功能要求⋯。在基于特征的三使系统开发不仅要涉及到企业的产品类型和结构、制维CAD中，零件可概括地表示为一系列特征和属性的造设备和条件、生产技术水平等，还必须对工艺设计专有规则的有机组合。在特定的设计条件下，一个新的产家的知识和经验进行总结和利用，同时在很大程度上品只是在旧的产品基

3、础上对某些特征和属性(可以是还依赖工艺人员的技术水平和经验。因此，完全由计算尺寸、公差，结构等)进行修改、添加和删除而成。在三机自动生成一套合格的加工工艺具有很大的难度。维CAD中零件的特征和属性可以抽象地由一组参数很多行业或企业的产品相似度非常高，而其系列化来表示，在不同的设计条件下修改这些参数达到设计程度也越来越高，只有少量零件需要根据特殊需求进行出不同零件的目的。继而在工艺设计中，我们也可以把重新设计。鉴于这种特点，产品的CAD参数化设计技术构成工艺文件的特征和属性抽象定义为一组或多组参被广泛应用，并且这种技术现在已经相当成熟。如果将数，并提取出一套对这些参数进行解释和利

4、用的规则，这种变量驱动技术推广到与CAD紧密集成的CAPP然后按照定义规则将一套典型的工艺储存起来。当有中，那么在工艺设计中遇到的很多问题就可迎刃而解。新的类似零件需要512艺设计的时候，就可以通过修改参数而达到设计新工艺的目的。1系统原理以及构架基于三维的参数化工艺变型设计的基本思路可以1．1设计原理概括为：工艺设计专家在智能系统的辅助下逐步完成收稿日期：2008年12月零件的工艺设计，该设计过程被智能系统分解成由变3)主夹紧力与辅助夹紧力配合使用，既保证夹持【3]刘细平，于仲安，梁建伟．风力发电技术研究及发展【J】．微的稳定性，又使轮毂在变形最小的条件下，在切削加工电机，2

5、007，40(4)：76—79．时得到较高的刚度。[4]ROLFH．AComparisonofControlConceptsforwindTurbines综上所述，该套夹具是针对风力发电机轮毂加工inTermsofEnergyCapture【D】．Berlin：TechnisheUniversitat，设计的专用自动化夹具，能够保证轮毂在加工过程中2002．的精度，提高生产效率，可以满足规模化生产的需求。[5]董飞，贺崇森张贵田．大型自动定心工艺装备的设计与应参考文献用【J】．航天制造技术，2005(6)：36—39．【1】张新房，徐大平，吕跃刚，等．风力发电技术的发展及若干【

6、6]姜宇飞．大功率牵引电机定子同轴孔车床夹具【J】．机械工问题[J】．现代电力，2003，20(5)：29—34．程师，2008(2)：33—34．【2】MullerS，DeickeM，DeDonckerRW．DoublyFedInduction△GeneratorSystemsforWindTurbines【J】．IndustryApplications(编辑凌云)Magazine．IEEE，2002(8)：26—33．2009／7机械制造47卷第539期量表示的具有一定规则的步骤，并记录于数据库中，形2．1三维CAD模型的参数化建模方法成基于三维的参数化工艺设计文件，然后对

7、其进行优三维CAD模型的构建采用两种方法：变量驱动和化，并作为模板储存起来。在此工艺模板的基础上，根特征拼合，如图2所示。据具体需求和设计条件，通过一定量的修改参数实现快速的工艺变型设计。1．2构架设计系统的构架可以见图l所示。主要由以下模块组成：设计数据库圆l源管理l圈l管理l采用参数化的设计方法设计CAD模型，通过改变参数的数值达到设计新零件的目的，这种方法现在应国l艺管理I喜管董理用已非常广泛，这里不再赘述。但是有些特殊零件在零件模板库中没有，或者要求设计零件和模板零件相差较大时，实用