飞机结构件筋特征快速数控编程技术研究与实现

摘要

结合国家自然科学基金、国家科技重大专项和航空企业的实际需求,针对飞机结构件筋加工特征类型、数目多,加工工艺复杂,数控编程效率低、质量不稳定等难点,对飞机结构件筋特征的快速数控编程技术进行了深入的研究,论文主要成果如下:
　　 1)提出了基于图和工艺知识相结合的筋特征识别方法。根据工艺知识和编程经验,对飞机结构件筋加工特征进行了定义和分类。在基于图的识别方法中融入工艺知识作为辅助识别手段,处理特征的多重解释、相交特征以及筋特征的合并,实现筋加工特征的自动识别。
　　 2)研究了飞机结构件筋特征数控编程工艺。对飞机结构件筋特征数控加工特点和难点进行了分析,分别针对筋特征约束面、顶面和侧面的数控加工特点,对飞机结构件筋特征数控编程工艺进行了归纳,为筋特征的自动数控编程奠定了基础。
　　 3)研究了筋特征的自动数控编程技术。归纳了筋特征自动数控编程对驱动信息的需求,给出了飞机结构件筋特征自动数控编程算法流程。分析了筋顶面、约束面和侧面加工的重构模式,给出了筋加工特征的重构方法,实现了飞机结构件筋特征的自动数控编程。
　　 4)基于CATIA V5开发了飞机结构件筋特征快速数控编程系统。该系统已在国内某大型航空企业中得到良好的应用。

目录

文摘

英文文摘

图表清单

注释表

第一章 绪论

1.1 引言

1.2 飞机结构件筋特征数控编程的难点和特点

1.3 基于特征的数控编程技术研究现状

1.2.1 特征定义及分类

1.2.2 特征识别

1.2.3 基于特征的数控编程解决方案

1.2.4 基于特征的数控编程软件系统

1.4 课题来源论文的内容章节安排

第二章 飞机结构件筋特征的识别

2.1.飞机结构件筋特征的定义

2.1.1 飞机结构件中的筋

2.1.2 筋特征的定义

2.2 飞机结构件筋特征的分类

2.2.1 筋两端连接支撑情况对筋加工的影响

2.2.2 筋顶面对筋加工的影响

2.2.3 筋所处位置情况的不同对筋加工的影响

2.2.4 筋特征的分类

2.3 飞机结构件筋特征识别的具体流程

2.4 基于图和工艺知识融合的筋特征识别方法

2.4.1 基于图的特征识别方法

2.4.2 结合工艺知识的筋特征识别

2.4.3 基于工艺合并扩展长筋

2.4.4 规则的表示方法

2.5 相关方法比较

2.6 本章小结

第三章 飞机结构件筋特征编程工艺的归纳

3.1 基于特征的飞机结构件数控加工

3.1.1 飞机结构件数控加工的流程

3.1.2 飞机结构件数控加工的特点

3.2 飞机结构件筋特征的数控加工

3.2.1 筋特征加工的内容

3.2.2 筋特征加工的特点

3.3 筋特征编程工艺的归纳

3.3.1 筋约束面的编程工艺

3.3.2 筋项面的编程工艺

3.3.3 筋侧面的编程工艺

3.4 本章小结

第四章 飞机结构件筋特征刀轨的自动生成

4.1 筋特征自动数控编程驱动信息需求分析

4.1.1 筋加工特征几何信息

4.1.2 加工方式及参数

4.1.3 进给方式及参数

4.2 筋特征自动数控编程

4.2.1 筋特征自动数控编程算法流程

4.2.3 加工方式及参数重构

4.2.3 进给方式及参数重构

4.2.4 驱动几何重构

4.3 筋约束面加工刀轨生成

4.3.1 约束面加工的刀轨生成算法

4.3.2 约束面加工的几何重构

4.4 筋顶面加工刀轨生成

4.4.1 顶面加工的走刀路线规划和刀轨生成算法

4.4.2 顶面加工的几何重构

4.5 筋侧面加工刀轨生成

4.5.1 侧面加工的刀轨生成算法

4.5.2 侧面加工的几何重构

4.6 本章小结

第五章 飞机结构件筋特征快速数控编程系统

5.1 系统开发环境与开发工具

5.1.1 CAITAV5系统简介

5.1.2 CAA简介

5.1.3 XML语言简介

5.2 系统框架及功能模块介绍

5.3 系统运行实例

5.3.1 筋特征自动识别的实现

5.3.2 筋特征自动编程的实现

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 总结

6.2 展望

参考文献

致谢

在学期间的研究成果及发表的学术论文