汽轮机叶片夹具数字化智能化设计研究

发布时间：2017-09-10 16:29

  本文关键词：汽轮机叶片夹具数字化智能化设计研究

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【摘要】：在制造业中夹具是相对比较活跃的因素,它对产品起着至关重要的作用,夹具设计的好坏不仅对产品的质量产生影响,也对生产效率起着积极的作用。随着制造业高速发展,市场消费者的观念已经从少品种、大批量的方式向多品种、中小批量的方式转变,这种转变给制造型企业带来的直接影响是企业为适应新的市场进行新产品的开发,新产品的开发使得生产的工作量和复杂性急剧增加。在这样的形势下,企业要想提高自身的市场竞争力,就需要提升自身快速反应能力,短期内设计制造出品质过硬的产品是硬道理,这就要求企业在设计夹具时尽可能地缩短研发周期。如何提高夹具的设计效率,如何确保设计质量、如何实现夹具的复用,如何实现夹具的柔性化,已经成为一个迫在眉睫的问题。汽轮机叶片夹具设计是一个重经验的设计过程,一般不会重新开始设计,都是通过对已有的相似度较高的夹具进行分析,从而获得新的夹具。计算机辅助夹具设计在提高设计质量和设计效率方面有着突出的作用,它可以把过往夹具设计人员的设计经验和设计技巧继承下来。本文对汽轮机叶片夹具进行了研究,并且根据汽轮机叶片夹具的特点,采用了基于特征的参数化建模、UG二次开发技术以及基于实例的推理技术来完成汽轮机叶片夹具的智能化数字化设计。智能化数字化设计主要针对的是叶片信息、叶片加工工艺信息以及叶片装夹信息。首先,利用基于零件特征和参数化设计技术创建汽轮机叶片夹具零件模型,为后续夹具设计提供夹具零件信息;然后完成汽轮机叶片夹具参数化设计,为基于实例的推理提供完备的信息;最后利用基于实例的推理方法依据编码技术检索出符合条件的叶片夹具。基于上述分析,本课题的总体思路是:在设计待加工叶片的夹具时,在基于实例推理的计算机辅助夹具设计的人机交互界面上输入相关信息(主要指的是叶片信息、加工工艺信息、装夹信息),检索出相似度最高的叶片的型号以及它的夹具代号,再根据叶片型号查找出该叶片的所有夹具,由上面检索出的夹具的代号,在夹具列表框里匹配该夹具,然后完成夹具生成,后续经过手动修改从而完成汽轮机叶片夹具设计。
【关键词】：汽轮机叶片 计算机辅助夹具设计 UG二次开发 实例推理
【学位授予单位】：江南大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：TG75
【目录】：

• 摘要3-4
• Abstract4-7
• 第一章 绪论7-11
• 1.1 引言7
• 1.2 课题的背景和研究的意义7-8
• 1.3 国内外CAFD研究现状8-9
• 1.4 基于实例推理技术在汽轮机叶片夹具上的应用9-10
• 1.5 课题研究的主要内容10-11
• 第二章 汽轮机叶片工艺分析及智能化总体设计11-24
• 2.1 汽轮机叶片的特点、结构和分类11-13
• 2.1.1 叶片的主要特点11
• 2.1.2 汽轮机叶片的组成结构11-12
• 2.1.3 叶片的分类12-13
• 2.2 汽轮机叶片加工技术的工艺流程13-16
• 2.2.1 毛坯制造阶段13-14
• 2.2.2 机械加工阶段14-16
• 2.3 汽轮机叶片夹具总体设计16-23
• 2.3.1 智能化数字化设计需求分析16
• 2.3.2 汽轮机叶片夹具智能化数字化设计总体架构16-17
• 2.3.3 智能化数字化设计关键技术17-23
• 2.4 本章小结23-24
• 第三章 汽轮机叶片夹具参数化技术研究24-41
• 3.1 汽轮机叶片夹具参数化零件的创建24-27
• 3.2 汽轮机叶片夹具系列化零件的创建27-33
• 3.2.1 汽轮机叶片夹具系列化零件设计流程27-28
• 3.2.2 菜单及用户界面的创建28-31
• 3.2.3 汽轮机叶片夹具的程序设计31-33
• 3.3 汽轮机叶片夹具装配体的参数化设计33-38
• 3.3.1 汽轮机叶片夹具零件之间的关系34-36
• 3.3.2 零件之间的关联参数36
• 3.3.3 参数联动的实现36-38
• 3.4 汽轮机叶片夹具装配体中表达式的更新38-40
• 3.5 本章小结40-41
• 第四章 汽轮机叶片夹具的知识表示及检索41-62
• 4.1 智能化数字化设计方法比较41-44
• 4.1.1 基于规则推理的介绍41-42
• 4.1.2 基于实例推理的介绍42-44
• 4.2 采用基于实例推理的夹具设计依据44-45
• 4.3 基于实例的汽轮机叶片夹具设计技术研究45
• 4.4 汽轮机叶片夹具实例的表示45-51
• 4.4.1 夹具实例的特征模型46-47
• 4.4.2 汽轮机叶片夹具实例的编码47-51
• 4.5 汽轮机叶片夹具实例组织51
• 4.6 汽轮机叶片夹具实例的检索51-53
• 4.6.1 汽轮机叶片夹具实例检索的策略52
• 4.6.2 汽轮机叶片夹具实例检索流程52-53
• 4.7 汽轮机叶片夹具特征权重可调整的检索算法53-60
• 4.7.1 实例相似度计算53-55
• 4.7.2 权重的确定55-57
• 4.7.3 最近邻实例索引方法57-58
• 4.7.4 汽轮机叶片夹具特征权重的动态调整58-59
• 4.7.5 实例的修改59-60
• 4.8 汽轮机叶片夹具实例库中实例的保存60-61
• 4.9 本章小结61-62
• 第五章 汽轮机叶片夹具智能化数字化设计应用62-68
• 5.1 汽轮机叶片夹具智能化功能的实现62-63
• 5.1.1 定制UG功能菜单62-63
• 5.1.2 汽轮机叶片夹具智能化数字化设计流程63
• 5.2 汽轮机叶片夹具智能化数字化具体实例的运行63-67
• 5.3 小结67-68
• 第六章 总结与展望68-70
• 6.1 结论68-69
• 6.1.1 课题工作总结68
• 6.1.2 主要创新点68-69
• 6.2 不足与展望69-70
• 致谢70-71
• 参考文献71-74
• 附录:作者在攻读硕士学位期间发表的论文74

【参考文献】

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本文编号：825395