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1、工艺#装备5电加工与模具62010年第2期基于特征的涡轮叶片精铸模具加工工艺规程设计方法贾丽萍,汪文虎,周桐,杨俊臣,李兴海(西北工业大学,陕西西安710072)摘要:在分析涡轮叶片精铸模具结构特征和制造工艺的基础上,结合精铸模具加工工艺规程设计经验,利用知识工程技术,开展了精铸模具加工工艺规程智能设计方法研究。主要内容包括零件特征信息模型建立、工艺知识库构建及基于特征的产生式规则推理机制研究。通过系统开发,最终实现了涡轮叶片精铸模具加工工艺规程的智能生成。关键词:精铸模具;工艺规程设计;信息模型;特征中图分类号:TG76文献标识码:A文章编号:1009-
2、279X(2010)02-0063-04Feature2BasedDesignMethodofProcessSpecificationofTurboBladeDieJiaLiping,WangWenhu,ZhouTong,YangJunchen,LiXinghai(NorthwesternPolytechnicalUniversity,Xi.an710072,China)Abstract:Basedonthestructurefeatureandmanufactureprocessanalysisofinvestmentcastingdieforturbi
3、neblade,theintelligentdesignmethodformanufactureprocessingwasstudiedinthispaperinuseofknowledgeengineering.Themainresearchfocusonthreeaspectslistasfollowing:Thepartin2formationmodeling,processknowledgelibrarydevelopmentandfeature2basedrulingmethod,andanintelligentprocessdesignsyst
4、emforinvestmentcastingdiewasdevelopedatlast.Keywords:investmentcastingdie;designofprocessspecification;informationmodel;feature复杂空心涡轮叶片是高推重比航空发动机的核心部件,被航空发动机行业誉为/皇冠上的明珠0[1],其制造工艺更是航空发动机制造中的核心技术。涡轮叶片精铸净成形模具作为空心涡轮叶片生产中最重要的工装,具有结构复杂,设计周期长、制造难度大等特点。目前,空心涡轮叶片精铸净成形模具制造定型已成为制约我国航空发动机行业发展
5、的/瓶颈0之一[1~2]。调研发现,针对结构复杂的涡轮叶片精铸模具加工工艺规程设计流程,目前通用CAPP系统还无法达到高质高效的应用。据统计,传统的工艺人员只有15%的时间用于技术决策,而剩下的时间都用收稿日期:2009-11-03基金项目:国家863高技术研究发展计划资助项目(2006AA04Z144);/十一五0国家科技支撑计划资助项目(2006BAF04B02)第一作者简介:贾丽萍,女,1985年生,硕士研究生。在搜集和计算数据及准备文档资料[3]。因此,为了缩短精铸模具制造周期,降低精铸模具制造工艺人员劳动强度和模具制造成本,减少人为出错率,本文
6、提出了基于特征的精铸模具加工工艺规程设计方法,并系统实现了精铸模具加工工艺规程设计结果的自动生成。实践证明,此方法具有一定的理论价值和实践意义。1加工工艺规程设计总体技术方案1.1加工工艺规程设计内容在生产过程中[4],工艺是连接设计和制造的桥梁,是实现产品信息集成与管理的关键。涡轮叶片精铸模具(以下简称精铸模具)的结构和模具活块零件的形状较复杂,其制造工艺规程设计的主要内容见表1。)63)5电加工与模具62010年第2期工艺#装备表1工艺规程设计内容序号名称内容1工艺分析分析模具活块零件的结构、形状、技术要求和材料,特别是零件型面、重要技术要求的保证方法
7、等,掌握制造过程中的关键工艺。2确定毛坯根据图纸规定和工艺要求,确定毛坯制造方法,并提出技术要求3工艺路线设计¹选择各表面的最后加工方法及该方法的准确工序;º依据过程的阶段和工序分散等原则进行工序组合;»设计工艺基准系统,确定工序顺序安排;¼确定热处理工序;½安排辅助工序。4工序详细设计¹选择加工设备;º安排工步内容及其顺序;»确定加工余量;¼计算尺寸及其偏差;½填写工艺卡片。1.2基于特征的加工工艺规程的实现据[5],包括零件的总体信息和零件各待加工表面的由本文所设计的方法生成的精铸模具加工工艺几何信息和工艺信息。根据工艺人员的习惯,本文规程,作为引导和
8、辅助后续工艺设计师进行工艺规采用了基于零件特征的方位元素描述法来建
