三维机加工艺设计系统中工艺信息智能匹配的研究

摘要

传统的产品工艺设计是建立在二维层面上，随着制造业的发展，基于三维模型的机械加工工艺设计在产品设计、工艺和制造过程中起着越来越重要的作用。在大环境的驱使下，项目组深入研究了涉及的关键技术，并开发出了基于三维模型的机加工艺设计系统。
　　本文根据系统中存在的问题和企业在使用过程中提出的需求，确定所要完善的内容和系统总体框架。本文主要研究了基于特征识别的工序间模型创建和基于加工特征的知识重用和发现，取得了一下成果:
　　(1)基于系统的需求分析，建立了三维机加工艺系统的框架结构，阐述了系统的功能模块和工作流程，研究了开发过程中应用的关键技术。
　　(2)建立了工序间模型的创建机制。提出了加工特征的分类:孔特征、槽特征、倾斜面特征、立方圆面特征和相交特征。构建了每类加工特征的识别算法，通过交互式选择特征初始面结合识别算法对加工特征进行识别。基于特征建模方法和半空间思维创建了加工特征映射去除材料体的算法流程。将获得的去除材料体和三维模型进行布尔运算创建工序间模型。并用实例进行验证。
　　(3)提出了工艺知识发现和重用的方法。阐述了工艺信息的分类、结构和建模，创建了工艺资源库和工艺知识库，实现了对信息的维护和管理工作。建立了加工特征的属性信息。提出了基于相似距离的聚类分析算法，结合字符搜索Sunday算法和可信度评价实现工艺知识发现过程。构建了决策树知识重用模型，提出了决策树知识重用算法，实现了工艺知识重用。同时将实例引入进行分析。
　　(4)基于上述研究发现，在ACIS几何造型内核、HOOPS渲染内核、SQL Server2008数据库和VS2008的协助下，开发了三维机加工艺设计系统以实现工序间模型的创建和工艺知识发现和重用。最后以壁板和关节零件为例进行了系统功能模块的验证。

目录

声明

摘要

第一章 绪论

1．2 相关领域研究现状

1．2．1 特征识别技术的研究现状

1．2．2 知识发现和重用技术研究现状

1．3 存在的问题和研究内容

1．3．1 存在的问题

1．3．2 研究内容

1．4 课题来源及章节安排

第二章 三维机加工艺设计系统总体框架

2．2．2 系统功能模块

2．2．3 系统工作流程

2．3 系统的关键技术

2．4 本章小结

第三章 基于特征识别的工序间模型创建

3．2．1 加工特征和去除材料体

3．2．2 加工特征分类

3．2．3 工序间模型

3．3．1 孔特征映射去除材料体

3．3．2 槽特征映射去除材料体

3．3．3 倾斜面特征映射去除材料体

3．3．4 立方圆面特征映射去除材料体

3．3．5 相交特征映射去除材料体

3．4 三维工艺模型的创建

3．5 实例分析

3．6 本章小结

第四章 基于加工特征的工艺知识发现和重用

4．2 基于加工特征的工艺知识发现和重用概述

4．3 信息库的构建

4．3．1 信息库构建理论基础

4．3．2 工艺资源库的建模

4．3．3 工艺知识库的建模

4．4 属性信息的生成

4．4．1 加工特征的属性信息表示

4．4．2 基于加工特征的属性XML文件生成

4．5 工艺知识的发现

4．5．1 相似距离的分析

4．5．2 字符匹配和可信度评价依据技术

4．5．3 基于加工特征的工艺知识发现

4．5．4 知识发现方法应用实例

4．6 工艺知识的重用

4．6．1 决策树知识重用算法

4．6．2 基与加工特征的决策树算法知识重用

4．6．3 知识重用方法实例

4．7 本章小结

第五章 原型系统的开发和验证

5．1．3 系统开发平台

5．2．1 工艺设计模块

5．2．2 信息库管理模块

5．2．3 知识重用模块

5．2．4 知识发现模块

5．2．5 属性文件模块

5．2．6 工艺模型模块

5．3 本章小结

第六章 总结与展望

6．2 研究展望

致谢

参考文献