泵阀零件机械加工生产线平衡问题研究及其分析软件开发

摘要

机械零件生产方案的制定是机械零件制造过程中的重要环节，而且对机械零件的加工质量以及加工效率有着非常显著的影响。泵阀零件是火箭的关键零部件之一。近些年来，我国航空航天事业的快速发展，对泵阀零部件的加工质量以及加工效率提出了愈加严格的要求。
　　目前，该生产线的生产设备分配不合理，导致该生产线存在较严重的不平衡问题，生产能力无法满足泵阀零件日益增长的产量需求。因此，急需对泵阀零件生产线进行平衡优化，充分发挥生产线的加工能力，从而提高泵阀零件生产线的加工质量以及加工效率。
　　本文基于装配线平衡优化理论对泵阀零件生产线平衡问题进行研究和分析，对其工艺信息以及设备信息进行转换处理，建立平衡优化数学模型。为了简化平衡优化数学模型的建立以及求解过程，基于VC++与Matlab联合编程技术开发一套泵阀零件生产线平衡优化分析软件。该软件的主程序框架在VC++ MFC环境下进行开发，并通过OLE/COM技术实现泵阀零件工艺信息与生产线设备信息的导入与转换处理，进而建立泵阀零件生产线平衡优化数学模型。针对其特点，对平衡优化求解算法进行研究，并基于蚁群算法的基本原理设计适合于泵阀零件生产线的平衡优化求解算法。通过VC++与 Matlab联合编程技术实现基于该平衡优化算法求解模块的开发。针对求解模块生成的结果数据，开发结果后处理模块，实现平衡优化前后工序分析对比图像生成、主要评价参数的计算与对比分析以及将平衡优化方案保存为Excel文档。通过Solidworks软件建立泵阀零件生产线的3D模型库，在PlantSimulation软件中建立泵阀零件生产线平衡优化前后工序的仿真模型。通过仿真结果对泵阀零件生产线平衡优化分析软件的有效性进行验证，并且对平衡优化前后工序进行对比与分析。在Lingo非线性求解软件对泵阀零件生产线平衡优化数学模型进行求解，将求解结果与平衡优化分析软件的求解结果进行对比，进一步对平衡优化分析软件的性能进行评价与分析。
　　泵阀零件生产线平衡优化分析软件的开发，能够简化泵阀零件生产线平衡优化数学模型的建立与求解过程，进而极大地缩短泵阀零件生产线平衡优化方案的制定过程。泵阀零件生产线平衡优化分析软件的开发对提高泵阀零件生产线的生产效率以及加工质量有着十分重要的作用。

目录

第1章 绪 论

1.1课题背景及研究的目的和意义

1.2国内外研究现状及分析

1.3本文的主要研究内容

第2章 泵阀零件生产线平衡优化的理论研究

2.1泵阀零件生产线分析

2.2平衡优化评价指标的确定

2.3平衡优化数学模型的建立

2.4本章小结

第3章 泵阀零件生产线平衡优化分析软件的开发

3.1平衡优化分析软件开发工具选择与总体设计

3.2工艺及设备信息处理模块的开发

3.3平衡优化求解模块的开发

3.4平衡优化后处理模块的开发

3.5本章小结

第4章 泵阀零件生产线仿真模型的建立

4.1离散系统仿真方法研究

4.2仿真模型建立方案的制定

4.3平面仿真模型的建立

4.4生产线3D模型库的建立

4.5泵阀零件生产线3D仿真模型的建立

4.6本章小结

第5章 泵阀零件生产线平衡优化分析软件的分析

5.1平衡优化分析软件的仿真与评价指标分析

5.2平衡优化分析软件求解算法性能分析

5.3本章小结

结论

参考文献

攻读硕士学位期间发表的论文及其它成果

声明

致谢