云模式下复杂曲面零件数控铣削知识推送研究

发布时间：2020-05-30 15:16

【摘要】：随着高新技术的不断发展,复杂曲面产品广泛应用于模具、汽车、航空航天、造船等装备制造领域,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。复杂曲面零件的数控铣削过程涉及工艺、材料、结构、计算机图形、质量管理等多学科知识。因此,云制造模式下复杂曲面零件的铣削加工一方面需要针对零件的型面特征和加工要求,查询所需的工艺、材料、模型、规划算法等知识;另一方面也需要针对复杂曲面铣削加工过程,通过封装相应的参数、方法、模型及工具以动态服务的形式推送给用户,以实现数控铣削加工过程中知识资源的有效利用与高效配置。本文以复杂曲面零件数控铣削过程作为研究对象,对云制造模式下复杂曲面零件数控铣削知识服务调度、匹配及推送模型、算法和关键实现技术进行了研究。首先,在分析复杂曲面零件数控铣削加工技术难点及其铣削过程与知识资源相互耦合特点的基础上,完成复杂曲面零件数控铣削知识推送多领域本体的构建,同时根据复杂曲面零件的特点和特殊加工工艺,分别给出实现数控铣削知识推送的静态和动态知识服务模式,封装数控铣削知识服务组件,实现数控铣削知识的表示与组织;然后,针对云制造模式下数控铣削知识推送过程的静态与动态特征,分别构建基于描述逻辑和基于特征的数控铣削知识服务匹配方法,并在此基础上,重点研究了基于用户需求和基于业务流程的两类知识资源推送方法;其次,针对云模式下数控铣削知识推送任务的实时动态性和执行时间的随机性,搭建了启发式知识推送任务调度框架,建立了相应的调度优化数学模型,并提出一种多群落双向驱动协作搜索算法进行优化求解;最后以复杂曲面中的叶片类零件为例,给出了云制造环境下叶片数控铣削知识服务推送的解决方案和实现框架。本论文研究成果为云制造模式下复杂曲面类零件数控铣削知识推送提供了思路、方法和实现策略,加强了知识资源在复杂曲面零件数控铣削过程中的流动与共享能力,为复杂曲面产品的研制过程提供知识服务支持,最大限度保障复杂曲面零件加工过程中知识资源的按需获取、高效配置及主动推送,对提高复杂曲面零件产品的研制效率具有较重要的理论意义和生产应用价值。
【图文】：

混流式水轮机叶片

知识服务时空演变动态分析及其平台框架体系研究”和云南省教育厅科学研究基金项目（2016YJS022）“云制造环境下复杂曲面零件刀轨计算知识推送研究与实现”。1.2 国内外研究现状1.2.1 复杂曲面零件数控铣削的国内外研究现状自上世纪 60 年代起，数控铣削加工技术就在西方发达国家得到初步应用，后来经过近 50 年的高速发展，多轴铣削数控加工技术在生产制造领域已达到了较高水平，并有力推动了世界各国制造业的发展。复杂曲面零件作为一种具有变曲率、大扭曲特点的复杂自由曲面，广泛应用于航空航天、船舶等装备制造领域，常见的复杂曲面零件模型如图 1.1-1.2 所示。其制造过程对加工刀轨提出了等步距、无交叉、无抬刀且无残留等特殊要求，，而多轴铣削数控加工设备及其加工工艺是提升复杂曲面零件加工水平的有效手段。

轴流式水轮机,叶片,复杂曲面

知识服务时空演变动态分析及其平台框架体系研究”和云南省教育厅科学研究基金项目（2016YJS022）“云制造环境下复杂曲面零件刀轨计算知识推送研究与实现”。1.2 国内外研究现状1.2.1 复杂曲面零件数控铣削的国内外研究现状自上世纪 60 年代起，数控铣削加工技术就在西方发达国家得到初步应用，后来经过近 50 年的高速发展，多轴铣削数控加工技术在生产制造领域已达到了较高水平，并有力推动了世界各国制造业的发展。复杂曲面零件作为一种具有变曲率、大扭曲特点的复杂自由曲面，广泛应用于航空航天、船舶等装备制造领域，常见的复杂曲面零件模型如图 1.1-1.2 所示。其制造过程对加工刀轨提出了等步距、无交叉、无抬刀且无残留等特殊要求，而多轴铣削数控加工设备及其加工工艺是提升复杂曲面零件加工水平的有效手段。
【学位授予单位】：昆明理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2018
【分类号】：TG547

【参考文献】