复杂零件工艺方案优化关键技术研究
发布时间：2022-01-08 12:08
工艺过程规划与优化是合理安排产品的制造工艺、缩短开发周期、降低成本、提高产品质量的一种重要手段,同时也是数字化设计与制造以及定量化CAPP中一尚未得到很好解决的难题。论文以现有CAPP领域研究成果和工艺优化研究工作为基础,对复杂零件工艺方案优化中的一些基础性和共性问题展开了深入地探讨；建立了工艺过程规划优化各个阶段的数学模型,从加工方案选择、装夹与定位基准决策、工艺路线安排、制造资源分配等多个层面对复杂零件的工艺过程方案进行优化。首先,对零件特征加工方案决策过程及方法进行了研究,分析归纳了影响特征加工方案选择的几个主要的因素；建立了特征加工方案决策的模糊综合评判数学模型,通过对模糊关系的合成运算来实现决策过程；提出了特征的加工资源预配置问题并对其实现方法进行了探讨。其次,对零件特征的装夹与定位基准选择方法展开了深入研究。针对传统研究中定位基准决策方法效率偏低的问题,论文提出了一种考虑特征公差关系的基于模糊综合评判的定位基准辅助决策方法：首先,建立了加工特征的TAD以及公差关系信息模型,按照保证公差要求的原则将零件的加工特征分类成若干组装夹特征集合,然后遵循相关的工艺知识以及推理流程来为...
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源、研究目的及意义
1.2 工艺过程规划与优化问题研究现状
1.3 研究现状总结与问题分析
1.4 论文的组织结构与主要研究内容
2 基于模糊数学的特征加工方案决策
2.1 模糊数学理论基础
2.2 工艺规划中的加工特征分析
2.3 零件特征的典型加工方案分析
2.4 特征加工方案决策过程建模
2.5 加工资源的预配置
2.6 加工方案模糊综合评判实例
2.7 本章小结
3 基于公差约束的定位基准辅助决策方法研究
3.1 加工特征分组方法及过程
3.2 特征组的定位基准选择过程
3.3 定位基准决策实例
3.4 本章小结
4 工艺路线优化问题模型研究
4.1 零件工艺路线排序问题描述
4.2 加工单元之间的约束关系
4.3 优先关系约束的有向图描述
4.4 本章小结
5 基于遗传-模拟退火混合算法的工艺路线优化
5.1 遗传-模拟退火算法介绍
5.2 工艺路线方案在遗传优化空间的表示
5.3 零件工艺路线方案的评价
5.4 遗传算法优化的实现过程-阶段1
5.5 模拟退火算法优化的实现过程-阶段2
5.6 约束调整算法
5.7 工艺路线优化方法应用案例及分析
5.8 本章小结
6 制造资源数据库建模
6.1 制造资源的总体结构模型
6.2 制造资源的属性关系与分类
6.3 制造资源之间的关系
6.4 制造资源数据库的设计
6.5 本章小结
7 工艺优化原型系统设计与实现
7.1 应用背景分析
7.2 原型系统的体系结构
7.3 优化系统实例运行与各功能模块
7.4 本章小结
8 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化技术是先进制造的核心技术[J]. 宁汝新. 中国制造业信息化. 2011(06)
[2]基于遗传算法与有向图拓扑排序的工艺路线优化[J]. 黄伟军,蔡力钢,胡于进,王学林,凌玲. 计算机集成制造系统. 2009(09)
[3]基于人工神经网络的零件特征加工方法获取及其优先权选择[J]. 范孝良,花广如,周雄辉. 计算机集成制造系统. 2008(07)
[4]工步排序问题的约束模型及其遗传算法的求解[J]. 郝建波,李宗斌,赵丽萍. 西安交通大学学报. 2008(07)
[5]工艺规划研究综述与展望[J]. 许焕敏,李东波. 制造业自动化. 2008(03)
[6]现代制造技术及其发展趋向[J]. 王先逵. 现代制造工程. 2008(01)
[7]基于多色集合理论的定位基准选择推理技术[J]. 孙习武,褚学宁,张在房,苏於梁. 计算机集成制造系统. 2007(12)
[8]基于遗传算法的工艺过程排序研究[J]. 朱海平,肖诗旺,黄刚. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(03)
[9]再论先进制造技术及其发展趋势[J]. 杨叔子,吴波,李斌. 机械工程学报. 2006(01)
[10]关于CAPP的实践与思考[J]. 李培根,张国军. 中国工程科学. 2005(03)
博士论文
[1]工艺规划与车间调度集成问题的求解方法研究[D]. 李新宇.华中科技大学 2009
[2]智能CAPP系统的关键技术研究[D]. 秦宝荣.南京航空航天大学 2003
本文编号：3576532
【文章来源】：华中科技大学湖北省 211工程院校 985工程院校 教育部直属院校
【文章页数】：121 页
【学位级别】：博士
【文章目录】：
摘要
Abstract
1 绪论
1.1 课题来源、研究目的及意义
1.2 工艺过程规划与优化问题研究现状
1.3 研究现状总结与问题分析
1.4 论文的组织结构与主要研究内容
2 基于模糊数学的特征加工方案决策
2.1 模糊数学理论基础
2.2 工艺规划中的加工特征分析
2.3 零件特征的典型加工方案分析
2.4 特征加工方案决策过程建模
2.5 加工资源的预配置
2.6 加工方案模糊综合评判实例
2.7 本章小结
3 基于公差约束的定位基准辅助决策方法研究
3.1 加工特征分组方法及过程
3.2 特征组的定位基准选择过程
3.3 定位基准决策实例
3.4 本章小结
4 工艺路线优化问题模型研究
4.1 零件工艺路线排序问题描述
4.2 加工单元之间的约束关系
4.3 优先关系约束的有向图描述
4.4 本章小结
5 基于遗传-模拟退火混合算法的工艺路线优化
5.1 遗传-模拟退火算法介绍
5.2 工艺路线方案在遗传优化空间的表示
5.3 零件工艺路线方案的评价
5.4 遗传算法优化的实现过程-阶段1
5.5 模拟退火算法优化的实现过程-阶段2
5.6 约束调整算法
5.7 工艺路线优化方法应用案例及分析
5.8 本章小结
6 制造资源数据库建模
6.1 制造资源的总体结构模型
6.2 制造资源的属性关系与分类
6.3 制造资源之间的关系
6.4 制造资源数据库的设计
6.5 本章小结
7 工艺优化原型系统设计与实现
7.1 应用背景分析
7.2 原型系统的体系结构
7.3 优化系统实例运行与各功能模块
7.4 本章小结
8 全文总结与展望
8.1 全文总结
8.2 工作展望
致谢
参考文献
附录 攻读博士学位期间发表的学术论文
【参考文献】：
期刊论文
[1]数字化技术是先进制造的核心技术[J]. 宁汝新. 中国制造业信息化. 2011(06)
[2]基于遗传算法与有向图拓扑排序的工艺路线优化[J]. 黄伟军,蔡力钢,胡于进,王学林,凌玲. 计算机集成制造系统. 2009(09)
[3]基于人工神经网络的零件特征加工方法获取及其优先权选择[J]. 范孝良,花广如,周雄辉. 计算机集成制造系统. 2008(07)
[4]工步排序问题的约束模型及其遗传算法的求解[J]. 郝建波,李宗斌,赵丽萍. 西安交通大学学报. 2008(07)
[5]工艺规划研究综述与展望[J]. 许焕敏,李东波. 制造业自动化. 2008(03)
[6]现代制造技术及其发展趋向[J]. 王先逵. 现代制造工程. 2008(01)
[7]基于多色集合理论的定位基准选择推理技术[J]. 孙习武,褚学宁,张在房,苏於梁. 计算机集成制造系统. 2007(12)
[8]基于遗传算法的工艺过程排序研究[J]. 朱海平,肖诗旺,黄刚. 华中科技大学学报(自然科学版). 2006(03)
[9]再论先进制造技术及其发展趋势[J]. 杨叔子,吴波,李斌. 机械工程学报. 2006(01)
[10]关于CAPP的实践与思考[J]. 李培根,张国军. 中国工程科学. 2005(03)
博士论文
[1]工艺规划与车间调度集成问题的求解方法研究[D]. 李新宇.华中科技大学 2009
[2]智能CAPP系统的关键技术研究[D]. 秦宝荣.南京航空航天大学 2003
本文编号：3576532
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