复杂曲面云制造加工过程知识服务建模与实现

发布时间：2017-07-20 16:28

  本文关键词：复杂曲面云制造加工过程知识服务建模与实现

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【摘要】：复杂曲面越来越广泛的应用在能源、汽车、航空航天、造船等装备制造领域,这些领域的企业既是国家战略性高科技企业,也是典型的科技资源密集型企业,其产品研制过程中高效配置制造资源、共享研制知识、增强管控能力、降低信息化成本等均向云制造模式提出了迫切需求,尤其在复杂曲面零件加工制造过程中,知识资源的按需配置、精准推送能力在不断恶化。因此,云制造模式下一方面需要针对复杂曲面零件加工过程中的工艺规划、刀轨计算、加工仿真、性能分析、质量控制等环节,主动推送与加工活动相关的各种知识资源,另一方面也需要对加工过程中某个特定工艺活动,通过封装相应的参数、方法、模型、工具以动态服务的形式推送到各个制造环节。本文以复杂曲面类零件加工过程作为研究对象,对云制造模式下复杂曲面零件加工过程知识服务建模与实现的关键技术进行了相关研究。首先分析了云制造加工过程知识服务需求及难点,根据复杂曲面零件的特点和特殊工艺,给出了相应的知识服务模式；然后,针对复杂曲面零件加工技术难点及其加工过程与知识资源相互耦合的特点,建立了复杂曲面零件加工过程知识服务的多领域本体模型,实现了知识的表示与组织,并以静态和动态两种方式实现复杂曲面零件加工过程知识服务的建模；在此基础上,针对复杂曲面零件变曲率、大扭曲等特征及其加工质量难以控制等问题,通过研究刀轨计算方法、粗糙度预测云推理模型,构建与封装刀轨计算和粗糙度预测知识服务组件,提出了复杂曲面零件加工刀位轨迹计算和粗糙度预测知识服务方法；最后以复杂曲面中的叶片类零件为例,通过分析复杂产品在云模式下的知识服务流程,搭建了云制造模式下复杂曲面零件加工过程知识服务实现框架,建立了复杂曲面零件中叶片类零件的加工过程知识服务实现模型,完成了叶片类零件加工过程的刀轨计算以及粗糙度预测知识服务,缩短了叶片的刀轨生成时间,提高了叶片加工效率和质量。本论文研究成果为云制造模式下复杂曲面类零件加工过程知识推送提供了实现策略,也为形成复杂曲面类零件加工过程知识服务框架体系提供了实现机制,为复杂曲面制造由数控到智慧模式升级探索了方法和途径,具有一定的理论意义和应用价值。
【关键词】：云制造 加工过程 知识服务 刀轨计算 粗糙度预测
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TP393.09;TH16
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-12
• 第一章 绪论12-26
• 1.1 研究背景及意义12-13
• 1.2 复杂曲面零件加工技术概述13-20
• 1.2.1 复杂曲面零件特殊加工工艺规划13-15
• 1.2.2 多种加工刀轨计算15-17
• 1.2.3 切削加工过程仿真17-19
• 1.2.4 加工残留控制19-20
• 1.3 面向云制造的加工过程知识服务研究现状20-23
• 1.3.1 面向云制造的加工过程知识服务需求及难点20-21
• 1.3.2 面向云制造的加工过程知识服务21-22
• 1.3.3 面向云制造的加工过程知识服务建模方法22-23
• 1.4 主要研究工作安排23-24
• 1.5 本章小结24-26
• 第二章 云制造模式下加工过程知识服务相关理论26-38
• 2.1 云制造的定义及内涵26-29
• 2.1.1 云制造的定义26
• 2.1.2 云制造的内涵26-28
• 2.1.3 云制造与已有模式的区别28-29
• 2.2 云制造加工过程知识表示与获取29-32
• 2.2.1 云制造加工过程知识特点29-30
• 2.2.2 云制造加工过程知识表示30-31
• 2.2.3 云制造加工过程知识获取31-32
• 2.3 云制造加工过程知识服务32-37
• 2.3.1 基于多领域本体的知识服务32-33
• 2.3.2 跨领域知识的分布式索引33-34
• 2.3.3 基于加工流程的知识服务封装34-35
• 2.3.4 云制造加工过程知识服务流程35-37
• 2.4 本章小结37-38
• 第三章 面向云制造的复杂曲面零件加工过程知识服务建模38-56
• 3.1 复杂曲面零件加工过程知识多领域本体构建38-46
• 3.1.1 复杂曲面零件加工过程知识特点与表示38-39
• 3.1.2 复杂曲面零件加工过程知识获取39-41
• 3.1.3 复杂曲面零件加工过程知识多领域本体构建41-46
• 3.2 复杂曲面零件加工过程知识服务封装46-47
• 3.3 复杂曲面零件加工过程知识服务建模47-54
• 3.3.1 复杂曲面零件加工过程知识服务应用模式47-49
• 3.3.2 复杂曲面零件加工过程知识服务体系架构49-51
• 3.3.3 复杂曲面零件加工过程知识服务建模51-54
• 3.4 本章小结54-56
• 第四章 刀轨计算与粗糙度预测知识服务56-76
• 4.1 复杂曲面零件加工刀轨计算服务56-63
• 4.1.1 刀轨计算理论知识56-59
• 4.1.2 刀轨计算知识服务组件构建59-62
• 4.1.3 刀轨计算知识服务封装62-63
• 4.2 复杂曲面零件加工粗糙度预测服务63-75
• 4.2.1 粗糙度预测概述63-64
• 4.2.2 粗糙度预测云模型描述64-68
• 4.2.3 粗糙度预测多维多规则推理算法68-69
• 4.2.4 粗糙度预测云模型应用69-73
• 4.2.5 粗糙度预测知识服务组件构建73-74
• 4.2.6 粗糙度预测知识服务封装74-75
• 4.3 本章小结75-76
• 第五章 面向云制造的叶片类零件加工过程知识服务实现76-86
• 5.1 复杂曲面零件加工过程知识服务实现过程分析模型76-77
• 5.2 面向云制造的叶片类零件加工过程知识服务实现模型77-78
• 5.3 叶片类零件加工刀轨计算知识服务实现78-82
• 5.3.1 刀轨计算静态知识服务78-79
• 5.3.2 刀轨计算动态知识服务79-82
• 5.4 叶片类零件加工粗糙度预测知识服务实现82-84
• 5.5 本章小结84-86
• 第六章 总结与展望86-88
• 6.1 工作总结86-87
• 6.2 不足与展望87-88
• 致谢88-90
• 参考文献90-96
• 附录 攻读硕士期间发表的论文及参与的项目96

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本文编号：568998