基于知识的自动武器关重件数控加工工艺设计技术研究
发布时间：2020-12-15 14:24
针对我国自动武器行业数控加工工艺设计缺乏规范、完全依靠设计师经验及程序编制效率低下的特点,本文以自动武器关重件为例提出了基于知识的自动武器关重件数控加工工艺设计技术研究,将KBE领域的关键技术应用于自动武器关重件的数控加工研究,提出三种加工参数推理预测的可行方案并创建相应的软件推理模块。具体研究内容有以下四点:（1）研究了基于PMI/MKE的自动武器关重件NC代码自动生成技术,阐述了三维PMI标注与MKE技术相结合的NC代码生成技术实现方法,对其关键技术加工特征定义方法以及加工规则定制和调用规则进行了深入研究。以自动武器典型零件特征开闭锁螺旋槽特征为例,详细介绍了 NC加工代码自动生成的原理。（2）研究了基于BP人工神经网络的数控加工方法和切削参数预测技术,分析了基于Matlab的BP人工神经网络加工方法及参数预测方法,确定了加工方法及参数预测模型的结构及参数,通过收集整理得到的样本对神经网络进行训练和精度分析,并创建了基于BP神经网络参数预测软件模块。（3）提出了基于实例-BP神经网络的关重件数控加工知识综合推理技术,总结出了17类自动武器零件的典型加工特征,结合企业的现有生产状况创...
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 序言
1.1 基于知识的数控加工工艺技术概述
1.2 基于知识的CAPP/CAM技术研究现状及发展趋势
1.2.1 基于知识的CAPP/CAM技术国内外研究现状
1.2.2 自动武器数控加工技术现状
1.2.3 CAPP/CAM技术发展趋势
1.3 本课题的来源、目的、意义和主要内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 课题研究目的与意义
1.3.3 课题的主要研究内容
1.4 论文组织结构
2 基于KBE的数控加工工艺参数决策技术方案
2.1 KBE技术原理
2.1.1 KBE系统概述
2.1.2 KBE系统结构
2.2 基于NX CAM的数控编程原理
2.2.1 NX CAM概述
2.2.2 NX CAM的一般流程
2.2.3 NX CAM操作创建特点
2.3 基于KBE的数控加工参数推理
2.3.1 产生式规则知识和推理
2.3.2 基于MKE规则的NC代码自动生成技术
2.3.3 基于实例的数控加工参数推理技术
2.3.4 基于人工神经网络的加工参数预测技术
2.4 软件开发环境及辅助工具
2.5 本章小结
3 基于PMI/MKE的关重件NC代码自动生成技术
3.1 自动武器三维PMI标注及三维工艺应用
3.1.1 三维PMI标注
3.1.2 自动武器零部件三维数控工艺
3.2 基于MKE的数控加工规则定制
3.2.1 自动武器特征定义
3.2.2 创建特征加工规则
3.2.3 加工规则调用方法
3.3 应用实例
3.3.1 开闭锁螺旋槽特征分析及定义
3.3.2 特征加工规则的编制
3.3.3 加工规则的验证
3.4 本章小结
4 基于BP神经网络的特征数控加工方法及参数预测技术
4.1 基于BP人工神经网络加工参数推理方法
4.1.1 BP神经元模型
4.1.2 BP神经网络结构
4.1.3 BP神经网络的构建
4.2 特征加工神经网络模型的搭建
4.2.1 确定特征加工方法选取及切削参数预测模型结构
4.2.2 参数预处理
4.3 神经网络训练样本的准备
4.3.1 确定样本选取方法
4.3.2 训练样本案例
4.4 基于MATLAB的样本训练与测试
4.4.1 训练函数及其参数的确定
4.4.2 网络测试及结果分析
4.5 神经网络参数预测软件模块开发
4.5.1 功能界面创建
4.5.2 创建程序组件
4.6 本章小结
5 基于实例-BP神经网络数控加工知识综合推理技术
5.1 基于Access创建数控切削参数知识库
5.1.1 自动武器常见特征分类
5.1.2 建立特征加工知识数据库
5.2 基于CBR的特征加工工艺知识推理
5.2.1 基于实例的推理方法（CBR）原理
5.2.2 基于实例的推理组件创建
5.3 基于人工神经网络的数控切削参数工序能力指数预测
5.3.1 工序能力及工序能力指数概念
5.3.2 工序不合格品率计算
5.3.3 CP神经网络预测模型的搭建
5.4 基于实例-BP综合推理模式
5.4.1 基于实例-BP综合推理系统方案
5.4.2 基于实例-BP综合推理模块软件开发
5.5 本章小结
6 基于知识的三维数控工艺模型创建及工艺设计软件开发
6.1 基于知识的三维数控工艺模型创建
6.1.1 基于知识的三维数控工艺模型创建总体方案
6.1.2 创建包含PMI的三维设计模型
6.1.3 创建基于三维PMI设计模型的三维工艺模型
6.1.4 三维数控工艺模型
6.2 工艺设计软件模块开发
6.2.1 创建特征加工模板
6.2.2 创建工艺流程图
6.3 基于知识的数控加工工艺设计软件集成
6.3.1 数控加工工艺设计软件开发
6.3.2 NX软件接口开发
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录（A）
附录（B）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于描述逻辑的数控铣床加工工艺知识库检索[J]. 贾伟. 科教导刊(上旬刊). 2016(10)
[2]基于实例推理的枪械方案快速设计研究[J]. 王国新,石学海,阎艳,明振军,郝佳. 兵工学报. 2016(07)
[3]基于特征的自动武器关重件数控加工工艺建模研究[J]. 姬文明,方峻,陈诚. 兵工自动化. 2015(12)
[4]面向平行军事系统的领域仿真知识工程研究[J]. 邱晓刚,张鹏. 系统仿真学报. 2015(08)
[5]涡旋式压缩机动涡盘铣削加工宏程序的开发[J]. 蔡厚道. 煤矿机械. 2015(07)
[6]基于改进BP的神经网络模型参考自适应控制[J]. 张敏,徐启华. 软件. 2015(07)
[7]基于模型的工艺及其在零件加工工艺设计中的应用[J]. 田富君,张红旗,陈兴玉,张祥祥. 计算机集成制造系统. 2014(06)
[8]设计MBD模型及其在特征加工中的应用[J]. 白彬,朱文华,李宝瑞,邹鹏程,谢永波,舒锋. 现代制造工程. 2014(03)
[9]热轧成品质量检测专家系统[J]. 孙鹤旭,路遥,雷兆明,花季伟,林涛. 自动化仪表. 2013(08)
[10]CAPP系统关键技术研究[J]. 张彩芳. 数字技术与应用. 2012(08)
博士论文
[1]基于精度控制的飞机装配工艺设计与优化技术研究[D]. 唐健钧.西北工业大学 2014
[2]飞机自动化装配工业机器人精度补偿方法与实验研究[D]. 周炜.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]时滞细胞神经网络的全局稳定性与同步性[D]. 赵山崎.天津师范大学 2015
[2]数字化设计与制造一体化教学平台的研究[D]. 颜建强.湖南师范大学 2013
[3]数控机床PLC功能的研究[D]. 唐志远.天津大学 2012
[4]基于CAD/CAM技术的零件数控编程方法研究[D]. 向杰.电子科技大学 2011
[5]汽轮机隔板计算机辅助工艺设计系统的分析与设计[D]. 金巨波.北京邮电大学 2011
[6]基于模板的数控加工智能编程系统研发[D]. 吕冬.华中科技大学 2011
[7]经济型五轴数控雕刻机关键技术的研究[D]. 韩立洋.苏州大学 2010
[8]协同项目风险管理智能决策支持系统[D]. 徐洪国.哈尔滨理工大学 2009
[9]叶轮数控加工曲面重构与数控仿真[D]. 郑鑫.内蒙古工业大学 2007
[10]基于IE的工艺设计与管理系统研究[D]. 殷复鹏.山东大学 2007
本文编号：2918432
【文章来源】：南京理工大学江苏省 211工程院校
【文章页数】：93 页
【学位级别】：硕士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 序言
1.1 基于知识的数控加工工艺技术概述
1.2 基于知识的CAPP/CAM技术研究现状及发展趋势
1.2.1 基于知识的CAPP/CAM技术国内外研究现状
1.2.2 自动武器数控加工技术现状
1.2.3 CAPP/CAM技术发展趋势
1.3 本课题的来源、目的、意义和主要内容
1.3.1 课题来源
1.3.2 课题研究目的与意义
1.3.3 课题的主要研究内容
1.4 论文组织结构
2 基于KBE的数控加工工艺参数决策技术方案
2.1 KBE技术原理
2.1.1 KBE系统概述
2.1.2 KBE系统结构
2.2 基于NX CAM的数控编程原理
2.2.1 NX CAM概述
2.2.2 NX CAM的一般流程
2.2.3 NX CAM操作创建特点
2.3 基于KBE的数控加工参数推理
2.3.1 产生式规则知识和推理
2.3.2 基于MKE规则的NC代码自动生成技术
2.3.3 基于实例的数控加工参数推理技术
2.3.4 基于人工神经网络的加工参数预测技术
2.4 软件开发环境及辅助工具
2.5 本章小结
3 基于PMI/MKE的关重件NC代码自动生成技术
3.1 自动武器三维PMI标注及三维工艺应用
3.1.1 三维PMI标注
3.1.2 自动武器零部件三维数控工艺
3.2 基于MKE的数控加工规则定制
3.2.1 自动武器特征定义
3.2.2 创建特征加工规则
3.2.3 加工规则调用方法
3.3 应用实例
3.3.1 开闭锁螺旋槽特征分析及定义
3.3.2 特征加工规则的编制
3.3.3 加工规则的验证
3.4 本章小结
4 基于BP神经网络的特征数控加工方法及参数预测技术
4.1 基于BP人工神经网络加工参数推理方法
4.1.1 BP神经元模型
4.1.2 BP神经网络结构
4.1.3 BP神经网络的构建
4.2 特征加工神经网络模型的搭建
4.2.1 确定特征加工方法选取及切削参数预测模型结构
4.2.2 参数预处理
4.3 神经网络训练样本的准备
4.3.1 确定样本选取方法
4.3.2 训练样本案例
4.4 基于MATLAB的样本训练与测试
4.4.1 训练函数及其参数的确定
4.4.2 网络测试及结果分析
4.5 神经网络参数预测软件模块开发
4.5.1 功能界面创建
4.5.2 创建程序组件
4.6 本章小结
5 基于实例-BP神经网络数控加工知识综合推理技术
5.1 基于Access创建数控切削参数知识库
5.1.1 自动武器常见特征分类
5.1.2 建立特征加工知识数据库
5.2 基于CBR的特征加工工艺知识推理
5.2.1 基于实例的推理方法（CBR）原理
5.2.2 基于实例的推理组件创建
5.3 基于人工神经网络的数控切削参数工序能力指数预测
5.3.1 工序能力及工序能力指数概念
5.3.2 工序不合格品率计算
5.3.3 CP神经网络预测模型的搭建
5.4 基于实例-BP综合推理模式
5.4.1 基于实例-BP综合推理系统方案
5.4.2 基于实例-BP综合推理模块软件开发
5.5 本章小结
6 基于知识的三维数控工艺模型创建及工艺设计软件开发
6.1 基于知识的三维数控工艺模型创建
6.1.1 基于知识的三维数控工艺模型创建总体方案
6.1.2 创建包含PMI的三维设计模型
6.1.3 创建基于三维PMI设计模型的三维工艺模型
6.1.4 三维数控工艺模型
6.2 工艺设计软件模块开发
6.2.1 创建特征加工模板
6.2.2 创建工艺流程图
6.3 基于知识的数控加工工艺设计软件集成
6.3.1 数控加工工艺设计软件开发
6.3.2 NX软件接口开发
6.4 本章小结
7 总结与展望
7.1 全文总结
7.2 不足与展望
致谢
参考文献
附录（A）
附录（B）
【参考文献】：
期刊论文
[1]基于描述逻辑的数控铣床加工工艺知识库检索[J]. 贾伟. 科教导刊(上旬刊). 2016(10)
[2]基于实例推理的枪械方案快速设计研究[J]. 王国新,石学海,阎艳,明振军,郝佳. 兵工学报. 2016(07)
[3]基于特征的自动武器关重件数控加工工艺建模研究[J]. 姬文明,方峻,陈诚. 兵工自动化. 2015(12)
[4]面向平行军事系统的领域仿真知识工程研究[J]. 邱晓刚,张鹏. 系统仿真学报. 2015(08)
[5]涡旋式压缩机动涡盘铣削加工宏程序的开发[J]. 蔡厚道. 煤矿机械. 2015(07)
[6]基于改进BP的神经网络模型参考自适应控制[J]. 张敏,徐启华. 软件. 2015(07)
[7]基于模型的工艺及其在零件加工工艺设计中的应用[J]. 田富君,张红旗,陈兴玉,张祥祥. 计算机集成制造系统. 2014(06)
[8]设计MBD模型及其在特征加工中的应用[J]. 白彬,朱文华,李宝瑞,邹鹏程,谢永波,舒锋. 现代制造工程. 2014(03)
[9]热轧成品质量检测专家系统[J]. 孙鹤旭,路遥,雷兆明,花季伟,林涛. 自动化仪表. 2013(08)
[10]CAPP系统关键技术研究[J]. 张彩芳. 数字技术与应用. 2012(08)
博士论文
[1]基于精度控制的飞机装配工艺设计与优化技术研究[D]. 唐健钧.西北工业大学 2014
[2]飞机自动化装配工业机器人精度补偿方法与实验研究[D]. 周炜.南京航空航天大学 2012
硕士论文
[1]时滞细胞神经网络的全局稳定性与同步性[D]. 赵山崎.天津师范大学 2015
[2]数字化设计与制造一体化教学平台的研究[D]. 颜建强.湖南师范大学 2013
[3]数控机床PLC功能的研究[D]. 唐志远.天津大学 2012
[4]基于CAD/CAM技术的零件数控编程方法研究[D]. 向杰.电子科技大学 2011
[5]汽轮机隔板计算机辅助工艺设计系统的分析与设计[D]. 金巨波.北京邮电大学 2011
[6]基于模板的数控加工智能编程系统研发[D]. 吕冬.华中科技大学 2011
[7]经济型五轴数控雕刻机关键技术的研究[D]. 韩立洋.苏州大学 2010
[8]协同项目风险管理智能决策支持系统[D]. 徐洪国.哈尔滨理工大学 2009
[9]叶轮数控加工曲面重构与数控仿真[D]. 郑鑫.内蒙古工业大学 2007
[10]基于IE的工艺设计与管理系统研究[D]. 殷复鹏.山东大学 2007
本文编号：2918432
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