航天器零件机加工艺知识挖掘与重用方法研究

发布时间：2020-07-27 20:56

【摘要】：工艺知识是产品工艺设计中经验规律的总结,对工艺设计的过程具有很强的指导性。随着航天器需求量的不断增加,航天器零件工艺设计的工作量迅速增加,工艺知识的总结和重用成为提高工艺设计效率的关键。传统的工艺知识积累依靠工艺人员的设计经验增加,知识提炼的效率低且重用程度较小。本文基于数据挖掘技术,对航天器零件的工艺知识的挖掘和重用方法进行了研究。本文针对航天器零件工艺设计中的决策规划问题,开展基于概念格理论的典型工艺决策规则的挖掘方法的研究。对工艺信息进行归纳,实现工艺信息的要素化处理。基于各类机加工艺要素间的约束关系,构建零件机加工艺信息关联规则模型。基于概念格的数据结构理论,构造工艺要素概念格生成算法和工艺要素间关联规则挖掘算法,实现工艺决策规则的提取,以完成航天器零件工艺决策规则的挖掘。并通过航天器零件的工艺决策规则挖掘实验,对决策规则挖掘方法的有效性进行验证。针对航天器零件工艺设计中工艺路线模板选用的问题,开展基于改进SAP算法的典型工艺路线挖掘方法的研究。构建工艺路线信息矩阵模型和零件机加工艺路线相似性的度量方法。基于工艺路线约束模型实现半监督的聚类策略,构造基于SAP算法的工艺路线聚类模型及典型工艺路线的挖掘算法,并基于提高迭代效率的动态阻尼策略,对SAP算法的运算过程进行改进。基于航天器套筒类零件的历史工艺数据实例,进行基于改进SAP算法的典型工艺路线挖掘实验,并评价典型工艺路线聚类的有效性。针对工艺知识挖掘方法所挖掘出的工艺知识再利用的问题,开展工艺知识重用方法的研究。构造基于知识重用的航天器零件工艺设计过程模型,提出工艺设计中典型工艺的选配方法。针对典型工艺路线再利用的工艺设计过程,提出基于零件机加特征工序成组的工艺设计策略并构建工艺信息集成化的工艺知识组织形式。通过零件结构对比,基于重用的零件典型工艺路线进行工艺流程的再编排,总结新增特征工步在工艺路线定位方法,并对工艺设计的有效性进行评价。设计实验结果表明本文设计方法具有可用性。本文的研究对产品生产中工艺知识的获取和再利用具有理论意义,对提高工艺设计的效率、促进工艺设计过程的智能化具有实用价值。
【学位授予单位】：哈尔滨工业大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2019
【分类号】：V46;TP311.13
【图文】：

工艺管理,特征建模,平台,航天器

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文资源调度和客户需求与影响等一系列问题。设计要求工程师输入特征信息和几何描述，并进行必要的修改。CAPP系统，材料和其他变量因素，依靠逻辑决策和算法来进行零件加系统紧密结合航天器零件模型，能够快速为航天器制。基于 CAPP 系统的工艺管理平台如图 1-1 所示。

机加工艺,工艺流程设计,产品,信息载体

哈尔滨工业大学工程硕士学位论文2.3 典型工艺决策规则挖掘模型构建典型工艺决策规则挖掘模型的构建过程，是零件工艺要素间关联规则模型设计的过程。在这个过程中，首先要将零散的、按一般工艺规程格式编排的零件机加工艺信息进行整理，组织成规格化、集成化的工序内容表达形式；进而，根据关联规则挖掘的算法要求构造工艺信息的数据模型，将其中的各类机加要素内容转化成相应数据结构的信息形式，以保证决策规则提取的进行。2.3.1 零件机加工艺信息要素化处理通过生产技术调研可知，航天器产品零件的机加工艺信息多以传统的、书面文字性的机械加工工艺过程卡片或工序卡片为载体。各类生产制造信息按工艺路线的顺序进行记录，如图 2-2 所示。

机加工艺,规则提取,零件工艺,过程信息

图 2-3 机加工艺要素归纳实例机加工艺要素是产品全部零件工艺信息的核心，从传统工艺过程信息中对行提炼，实现零件机加工艺信息的要素化处理，可以剔除对于规则提取而言相要的规程形式信息，大幅度提高零件制造过程中关键工艺信息的集成程度，更决策规则的快速发现。3.2 零件机加工艺关联规则模型基于要素化的产品零件工艺信息结构将原本以线结构为主要信息表达形式件工艺内容进行拆分，并集中以要素为单位的点结构的形式进行各个工艺过的属性及参数特性的表达，更有利于工艺关联规则挖掘过程的模型构建。产品零件机加工艺的关联规则，实质上是工艺路线中各个机加工艺要素间联规则。在同类零件不同型号的机加工艺中，不同的工艺要素间存在着潜在的关系，这些关联关系的本质是工艺决策行为中的因果逻辑关系。从工艺过程的角度出发，工艺要素间关联关系中的因果关系通过各属性对选取规律和规则要求来表现。例如零件的功能要求决定了零件的材料类型，而

【相似文献】