轴类零件的智能化CAPP系统设计及研究

摘要

工艺规划是联系产品设计和产品制造之间的桥梁，基于三维环境的CAPP是实现工艺规划自动化、智能化的重要平台，对于提高产品开发效率、研发水平具有重要意义。在对国内外CAPP系统研究现状仔细分析基础上，针对零件制造信息自动获取问题和传统工艺排序分阶段分层次的不足，基于轴类零件在三维环境下研发CAPP系统的两个关键技术：零件信息的提取和基于专家系统的产生式规则与遗传算法的集成对工艺排序进行了研究工作。主要工作如下：
　　针对CAPP系统所需要的信息由几何特征和工艺特征两部分组成，采用特征建模的方式建立零件信息数据结构，对三维软件Pro/e进行尺寸标注和尺寸提取做了二次开发，实现了CAPP系统对零件信息的提取，解决了系统对零件信息的识别和提取。
　　分析传统CAPP系统分层次分阶段的推理方式的不足，专家系统独立推理的缺陷。运用专家系统中的产生式规则和遗传算法集成解决工艺推理的问题。避免了传统系统的不足和专家系统独立推理的缺陷。
　　研究了遗传算法在工艺排序中的应用。从遗传算法的运行过程和遗传算法的算子操作两个方面对遗传算法的基本理论做了简单的论述，并建立了基于遗传算法解决工艺排序的数学模型。基于磨床主轴这样一个零件，运用建立的遗传算法模型对磨床主轴的加工单元排序得到最后的优化结果，也验证了遗传算法在工艺排序方面的运用是可行的。
　　论文在探讨理论的过程中联系实际，应用于实际零件的工艺排序，验证了本文研究工作的实用性和科学性，具有一定的理论意义和使用价值。

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符号和缩略词说明

第一章 绪 论

1.1 CAPP研究概述

1.2课题研究的意义

1.3 国内外CAPP研究的动态

第二章 系统框架体系的研究

2.1 CAPP系统框架的基本结构

2.2系统开发的基本思想

2.3 系统的总体概况

2.4本章小结

第三章 基于特征技术的零件特征识别与提取

3.1 引言

3.2 CAPP对零件信息的要求

3.3 CAPP系统零件信息的描述与输入分类

3.4 特征信息描述

3.5 VS.NET2005开发PorE Wildfire 4.0

3.6 特征信息的提取

3.7 零件信息提取实例

3.8 本章小结

第四章 工艺决策方法和零件特征工艺链的产生

4.1 工艺决策的推理方法形成

4.2 零件特征工艺链产生

4.3本章小结

第五章 基于遗传算法对加工工艺链排序

5.1 遗传算法的基本理论

5.2 基于遗传算法的工艺排序

5.3 基于遗传算法的工艺排序实例

5.4 本章小结

第六章 总结与展望

6.1 全文总结

6.2 展望

参考文献

附录

攻读硕士学位期间发表的学术论文及取得的相关科研成果

致谢