基于TCM与NX的船用柴油机关键件三维工艺设计技术研究

发布时间：2017-08-10 08:42

  本文关键词：基于TCM与NX的船用柴油机关键件三维工艺设计技术研究

  更多相关文章： 加工特征分组 工艺路线变型 工序模型 工艺资源 CAD/CAM

【摘要】：现阶段计算机辅助设计(Computer Aided Design,CAD)、计算机辅助制造(Computer Aided Manufacturing,CAM)均已实现了三维化。而作为连接CAD与CAM桥梁的CAPP(Computer Aided Process Planning,CAPP)系统仍主要停留在二维阶段,对于传统的CAPP系统,在工艺设计前,需要将来自CAD系统的产品设计模型转换为二维工程图,在CAPP中建立的工序图又需要转化为三维模型后提供给CAM系统生成刀轨和用于加工仿真,模型在3D与2D之间的转换可能造成传递过程中信息的丢失,不利于系统的信息集成,数据传递效率低,已经成为制约CAD/CAPP/CAM系统集成的瓶颈。同时传统的CAPP系统对已有工艺文件的复用程度较低。对于上述问题,实现CAPP系统的三维化显得尤为重要。本文在详细分析了三维工艺研究现状的基础之上,针对工艺模板复用与新工艺的快速生成,工序模型生成等方面的问题,指出了三维工艺设计系统研究的主要内容。并结合船用柴油机制造企业需求构建了一个基于TCM与NX的三维工艺设计系统总体框架。本文的主要研究内容与成果如下:1)为了在加工特征与工艺路线的工步、工序间建立关联,以船用柴油机关键件的连杆为对象研究了加工特征编码技术,在产品定义阶段将加工特征编码以产品制造信息(PMI)的形式标注在零件加工特征上,并以此为标记进行加工特征的识别。2)基于加工特征分组的对典型零件完整工艺路线模板进行变型设计,从而生成新工艺的方法,以实现船用柴油机关键件工艺路线的快速生成。该方法包括三维结构化工艺路线模板的建立、加工特征分组、特征信息传递、加工特征/工步关联、特征信息比较、三维工艺路线模板变型等步骤。经验证该方法能快速有效地生成新的工艺路线。3)研究了工序模型的逆向生成方法,通过Wave关联技术确保了各工步中工步模型之间的关联性,并以零件设计模型为基础通过添加材料的方式生成中间工序模型。4)研究了工艺资源匹配技术,主要是针对工序通过一级匹配和基于加工质量统计分析的工艺资源评价,最终通过工艺资源的二级匹配为工序选择合适的机床。
【关键词】：加工特征分组 工艺路线变型 工序模型 工艺资源 CAD/CAM
【学位授予单位】：江苏科技大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：U664.121
【目录】：

• 摘要5-7
• Abstract7-15
• 第1章 绪论15-23
• 1.1 课题的研究背景15-16
• 1.2 国内外研究现状16-20
• 1.2.1 CAPP系统的研究现状16-17
• 1.2.2 三维工艺设计相关技术研究现状17-20
• 1.3 研究内容和意义20-21
• 1.4 论文章节安排21-23
• 第2章 三维工艺设计系统总体方案设计23-33
• 2.1 系统需求分析23-24
• 2.2 系统体系结构设计24-26
• 2.2.1 基于TCM与NX的工艺设计系统总体框架24-25
• 2.2.2 基于TCM与NX的三维工艺设计系统研究目标25-26
• 2.2.3 基于TCM与NX的工艺设计系统功能模块26
• 2.3 三维工艺设计流程26-28
• 2.4 系统开发支撑技术分析28-30
• 2.4.1 系统开发环境及工具选择28
• 2.4.2 基于UG NX的二次开发技术28-29
• 2.4.3 基于TCM的二次开发技术29-30
• 2.5 三维工艺设计标准体系研究30-31
• 2.5.1 MBD工艺设计标准体系30-31
• 2.5.2 三维工艺管理与协同标准31
• 2.6 本章小结31-33
• 第3章 结构化工艺变型设计技术33-41
• 3.1 加工特征分组及特征属性定义33-37
• 3.1.1 加工特征分组34-35
• 3.1.2 加工特征编码技术35-37
• 3.2 加工特征数据结构的传递37-38
• 3.3 工艺路线变型38-40
• 3.3.1 工艺路线模板的创建38
• 3.3.2 工艺路线模板的搜索38-39
• 3.3.3 工艺路线变型规则制定39-40
• 3.3.4 结构化工艺路线输出40
• 3.4 本章小结40-41
• 第4章 工序模型生成及工艺资源选择技术研究41-51
• 4.1 CAPP系统与CAD系统的集成41-42
• 4.2 三维工序模型生成方法42-46
• 4.2.1 工序模型逆向生成原理42-43
• 4.2.2 工序、工步模型间的Wave关联技术43-44
• 4.2.3 工序模型生成流程44-45
• 4.2.4 零件加工特征与工序模型建模方法匹配关系45-46
• 4.3 工艺资源选择46-49
• 4.3.1 工艺资源信息建模46-47
• 4.3.2 工艺资源评价与选择47-49
• 4.4 本章小结49-51
• 第5章 基于TCM与NX的三维工艺设计原型系统实现51-63
• 5.1 系统简介51
• 5.2 三维工艺设计原型系统操作流程51-52
• 5.3 结构化工艺设计界面52-58
• 5.3.1 系统主界面52-53
• 5.3.2 加工特征编码界面及xml文件的生成53-55
• 5.3.3 工艺路线模板的建立、编辑界面55-57
• 5.3.4 工艺路线变型界面57-58
• 5.4 详细工艺设计界面58-62
• 5.4.1 工序模型生成界面58-60
• 5.4.2 工艺资源匹配与评价界面60-62
• 5.5 本章小结62-63
• 第6章 总结与展望63-65
• 6.1 总结63-64
• 6.2 后续工作展望64-65
• 参考文献65-68
• 攻读硕士学位期间取得的学术成果68-69
• 致谢69

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