基于全息特征的零件信息建模與工藝路線決策研究
本文選題:全息特征 + 零件信息模型。 參考:《中北大學(xué)》2012年碩士論文
【摘要】:當(dāng)今的機(jī)械制造業(yè)面對(duì)的是一個(gè)需求更趨向多樣化、產(chǎn)品生命周期更短、競(jìng)爭(zhēng)更激烈的市場(chǎng),,如何優(yōu)化產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造過(guò)程及有效節(jié)約勞力、機(jī)床、材料、刀具等資源,降低企業(yè)成本已成為當(dāng)務(wù)之急。CAPP是一項(xiàng)涉及產(chǎn)品設(shè)計(jì)、制造及管理的綜合技術(shù),對(duì)優(yōu)化資源的配置,降低企業(yè)成本有重要意義。本文對(duì)CAPP從零件信息的描述和工藝路線決策兩個(gè)方面進(jìn)行了研究,主要研究?jī)?nèi)容如下: 1)分析了CAPP對(duì)零件信息的要求;采用特征設(shè)計(jì)法形成全息特征,并基于全息特征在總體信息層、特征層和特征屬性層上建立了零件信息模型,以滿足CAPP對(duì)零件信息的要求。 2)研究了加工元的定義和屬性,將工藝路線決策問(wèn)題中的選擇性決策和過(guò)程決策分別轉(zhuǎn)化為加工元的生成和排序;采用產(chǎn)生式規(guī)則建立了加工鏈、裝夾面、加工設(shè)備、刀具、夾具的決策模型,通過(guò)將零件信息模型中提取的信息與制造資源庫(kù)中企業(yè)加工能力進(jìn)行匹配來(lái)完成加工元的生成。 3)工藝過(guò)程決策即加工元排序采用蟻群優(yōu)化算法來(lái)實(shí)現(xiàn)。在深入研究蟻群優(yōu)化的原理、問(wèn)題描述、構(gòu)建解的過(guò)程及螞蟻行為的基礎(chǔ)上,建立了面向蟻群優(yōu)化的工藝過(guò)程決策模型:工藝過(guò)程決策就是在點(diǎn)與點(diǎn)(加工元與加工元)的優(yōu)先約束條件下,在邊上有權(quán)重(加權(quán)海明距離)的有向圖中尋找最小總權(quán)重的非閉合哈密爾頓路徑。采用優(yōu)先表來(lái)處理加工元間的優(yōu)先約束關(guān)系,用加權(quán)海明距離表示加工元間的相似度;螞蟻在禁忌規(guī)則和優(yōu)先表的約束下在有向圖中以一定規(guī)則構(gòu)建解,并根據(jù)AS rank規(guī)則對(duì)路徑上的信息素進(jìn)行更新(釋放和蒸發(fā));經(jīng)過(guò)多只螞蟻的多次迭代,最終得到最優(yōu)的工藝路線。 4)開(kāi)發(fā)了一套軸類(lèi)零件的CAPP原型系統(tǒng),驗(yàn)證了上述信息模型和工藝路線決策方法的有效性。本文所研究的內(nèi)容對(duì)創(chuàng)成式CAPP的開(kāi)發(fā)有一定借鑒意義。
[Abstract]:Today's machinery manufacturing industry is facing a more diversified demand, shorter product life cycle, more competitive market, how to optimize product design, manufacturing process and effectively save labor, machine tools, materials, cutting tools and other resources. Reducing enterprise cost has become an urgent matter. CAPP is a comprehensive technology involving product design, manufacturing and management, which is of great significance to optimize the allocation of resources and reduce enterprise cost. In this paper, the description of part information and the decision of process route are studied in CAPP. The main contents are as follows: The main contents are as follows: 1) the requirements of CAPP for part information are analyzed, and the holographic features are formed by feature design method, and part information models are established on the general information layer, feature layer and feature attribute layer based on the holographic features to meet the requirements of CAPP for part information. 2) the definition and attribute of machining element are studied, the selective decision and process decision in process route decision are transformed into the generation and ranking of machining element respectively, and the machining chain, clamping surface, machining equipment and cutting tool are established by production rule. By matching the information extracted from the information model of parts with the processing ability of the enterprise in the manufacturing resource database, the decision model of fixture is used to complete the generation of machining elements. 3) process decision-making is realized by ant colony optimization algorithm. On the basis of deeply studying the principle of ant colony optimization, the problem description, the process of constructing solution and the behavior of ant, A process decision model for ant colony optimization is established: the process decision is based on the priority constraints of point and point (processing element and machining element). An unclosed Hamiltonian path with minimum total weight is found in a directed graph with weighted weights (weighted hamming distance) on the edge. The priority table is used to deal with the precedence constraint relationship between processing elements, and the weighted hamming distance is used to represent the similarity between the processing elements, and the ant is constructed by certain rules in the directed graph under the constraints of taboo rules and priority tables. The pheromone in the path is updated (released and evaporated) according to the as rank rule, and the optimal process route is obtained after several iterations of several ants. 4) A CAPP prototype system for shaft parts is developed, which verifies the effectiveness of the above information model and process route decision method. The content of this paper has some reference significance for the development of generative CAPP.
【學(xué)位授予單位】:中北大學(xué)
【學(xué)位級(jí)別】:碩士
【學(xué)位授予年份】:2012
【分類(lèi)號(hào)】:TH162;TP391.72
【參考文獻(xiàn)】
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本文編號(hào):1887445
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