基于多态模型的飞机钣金零件制造模型数据管理

摘要

数字化定义技术的发展与应用在工程设计领域问题求解中起着不可替代的作用。飞机钣金零件制造模型数据管理是面向制造的钣金零件数字化定义的发展趋势和必然选择。钣金零件制造模型数据管理涉及工程设计过程的诸多环节，与工艺性评估、工艺设计、工装设计等业务过程关系密切。如何有效地实现零件制造模型数据的产生、传递和使用过程的规范化、有序化和可控化，为不同阶段的工程设计过程提供制造模型数据，并进行工程化应用，是钣金零件制造模型数据管理需要解决的主要问题。 本文以飞机钣金零件制造模型数据为研究对象，以数据产生、组织和使用的三个主要影响要素“人员一数据一流程”为出发点，根据多态模型数字化定义理论及其研究进展，结合产品数据管理研究思路，从制造模型的数据组织、定义过程、管理及应用方法、系统构建、实施方案和实例应用等方面，展开了深入研究。主要的研究工作包括： (1)分析了钣金零件制造模型的数据特点及其应用需求；阐述了多态模型理论及其应用方案，分析了典型制造状态的数据内容并给出了典型飞机钣金零件状态模型；在此基础上研究了制造模型的定义过程和典型状态的定义次序。 (2)分析了钣金零件制造模型数据管理的相关部门、人员及角色关系，建立了基于规则的“角色一权限”、控制模型；采用基于多态模型的数据组织策略，建立了制造模型数据管理的节点数据对象模型；阐述了飞机钣金零件状态划分过程，从模型合理性、制造工艺性和工程适用性等角度研究了状态划分的原则及依据，建立了基于知识的状态划分方法和基于XML的状态方案表达方法；在此基础上建立了钣金零件制造模型的设计和更改流程管理模型。 (3)构建了钣金零件制造模型数据的集成应用框架，阐述了其体系结构，从信息集成角度分析了多态模型定义系统、PDM系统及工程设计协同平台之间的集成关系；构建了基于多态模型的钣金零件制造模型数据源(MMDR)，并分析了其与制造系统的关系；在此基础上建立了基于制造模型的数字量传递方法。 (4)设计了钣金零件制造模型数据管理系统的体系结构、功能模块、运行流程及接口，完善了多态模型定义系统并基于PDM系统进行了功能定制，制定了飞机钣金零件制造模型管理的实施方案，并给出了应用实例。

目录

文摘

英文文摘

西北工业大学学位论文知识产权声明书和原创性声明

第1章绪论

1.1研究背景及意义

1.2国内外研究进展

1.3论文的主要内容与章节安排

1.4本章小结

第2章基于多态模型的钣金零件制造模型数据组织

2.1钣金零件制造模型数据特点及应用需求

2.1.1钣金零件制造模型数据特点分析

2.1.2钣金零件制造模型数据应用需求

2.2飞机钣金零件制造模型数据组织

2.2.1多态模型理论及其应用方案

2.2.2钣金制造模型状态数据组织

2.2.3典型飞机钣金零件状态模型

2.3飞机钣金零件制造模型定义过程

2.3.1钣金制造模型的定义过程

2.3.2典型制造状态的定义次序

2.4本章小结

第3章飞机钣金零件制造模型数据管理

3.1钣金制造角色权限控制模型

3.1.1钣金零件制造部门与人员角色

3.1.2基于规则的角色权限控制模型

3.2钣金零件制造模型构型管理

3.2.1基于多态模型的数据组织策略

3.2.2状态节点数据对象模型

3.3钣金制造模型定义流程管理

3.3.1钣金制造模型状态划分过程

3.3.2钣金制造模型流程管理模型

3.4制造模型版本管理与成熟度控制

3.4.1制造模型版本管理规则与控制

3.4.2基于成熟度的定义过程控制

3.5本章小结

第4章飞机钣金零件制造模型数据集成应用方法

4.1钣金制造模型数据集成应用框架

4.1.1集成应用框架的体系结构

4.1.2应用系统间的集成关系分析

4.2钣金零件制造模型数据源构建

4.2.1制造模型数据源的构建方法

4.2.2制造模型数据源与制造系统

4.3基于钣金制造模型的数字量传递方法

4.3.1基于钣金制造模型的数字量传递

4.3.2典型钣金框肋零件数字量传递方法

4.4本章小结

第5章钣金零件制造模型数据管理系统开发与实施

5.1钣金零件制造模型数据管理系统开发

5.1.1系统体系结构

5.1.2系统开发平台

5.1.3系统功能模块

5.1.4系统运行流程

5.1.5系统接口设计

5.2钣金零件制造模型数据管理实施方案

5.2.1现状分析

5.2.2实施步骤

5.3典型钣金零件制造模型数据管理应用实例

5.4本章小结

第6章论文工作总结

6.1取得的研究成果

6.1.1论文取得的理论成果

6.1.2论文研究获得的实践应用成果

6.1.3论文主要创新点

6.2进一步的研究工作

参考文献

发表论文和参加科研情况说明

致谢