基于特征的航天舱体结构件数控铣削参数生成方法研究

发布时间：2020-09-07 20:58

　　航天舱体控制舱结构件是战术导弹中重要的控制系统承力件。结构件表面形貌复杂,制造特征数量大、种类多,导致在生产准备阶段获取机加工制造对象、生成数控加工参数方案、编制数控加工程序等活动依赖大量人工干预,极大增加了工艺人员的工作量。计算机辅助下的特征识别技术与数控参数生成技术作为自动获取制造特征信息与数控参数信息的桥梁,是实现自动数控编程的基础。因此,研究制造特征自动识别方法与数控铣削参数自动生成方法,具有重要应用价值。本文针对航天舱体结构件制造特征的自动识别问题与数控铣削参数自动生成问题进行研究。主要内容包括:在制造特征自动识别问题上,针对在非制造特征轮廓产生干扰的情况下,实现同时识别多种类型凹、凸特征的难点,本文提出了基于导向式搜索的特征识别方法。首先,将典型制造特征分类为通孔特征、封闭腔特征、槽特征、开放腔体特征以及凸台特征。其次,设计了能够描述特征凹凸性邻接属性、几何属性和外邻接关系属性的统一表达模型,并形成虚拟特征库,完成对所有典型制造特征识别条件的统一描述。然后,根据虚拟特征库中对特征的描述制定搜索的条件,逐步从结构件模型面组数据结构体中搜索符合条件的其余表面并加入特征面组数据集。最终,经过特征类型确认条件的检验确保识别结果的准确性。在数控铣削参数自动生成问题上,针对加工层次划分的需要,生成数控参数信息时参数属性内部关联约束性强、连续型参数方案组合优选难度大等难题,本文设计了基于决策树的铣削参数生成方法,将参数生成过程分为加工层次划分阶段与参数值生成阶段,满足对加工层次划分的需求,解决数控参数内部关联约束强、组合优选难度大的难点。针对案例中目标参数连续值的序列长度远大于参考属性的情况,将决策树生成过程中的连续型参数离散化方法进行改进,达到缩短离散化耗时的同时保持划分精度的目的。最终,实现了数控铣削参数方案快速精准生成,降低数控参数自动生成过程的复杂程度,提高自动数控编程的效率。在实际生产应用中,以某军工企业产品作为研究实例,研制了航天舱体结构件制造特征自动识别与铣削加工参数自动生成系统,形成了基于特征的铣削参数生成原型系统平台。通过企业实际生产零件验证了本文所提方法,结果表明该方法丰富了解决自动快速特征识别与铣削参数生成问题的思路和方式,满足了企业生产需求。
【学位单位】：东华大学
【学位级别】：硕士
【学位年份】：2018
【中图分类】：TG547;V46
【部分图文】：

示意图,部分型,精度等级,决策树

图 3-8 部分型腔铣参数生成的加工层次划分决策树示意图粗糙度精度等r 精度等级尺寸规格r,hfr,hfr材料ID流水号精度等级f r,hf材料ID流水号精度等级r,hf r,hf精度等级r,hfrr,hfZL105特征类型菱形腔…………阶梯孔圆凸台

特征识别,操作界面

图 4-5 特征识别操作界面图 4-6 给出了特征识别结果信息输出与修正交互 MFC 界面，信息列表包括特征编号、所属具体特征类型、构成特征面组的组成信息等。通过点击对应特征编号还可获得构成特征面组具体信息，如底面、侧面等相关面角色信息。同时，界面集成了选定特征与全部特征独立高亮显示的功能，在点选特征时，能够保持模型上对应特征的红色高亮突出显示，部分特征的显示效果如图中模型展示。

特征识别,信息,信息输出,特征类型

【相似文献】