本文關(guān)鍵詞：基于MBD技術(shù)的飛機通類零件三維機加工藝設(shè)計研究

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【摘要】：新型航空復(fù)雜整體結(jié)構(gòu)零件區(qū)別于傳統(tǒng)簡單的機械零件,以X通類新型航天整體結(jié)構(gòu)零件為代表,其結(jié)構(gòu)復(fù)雜、加工特征多、精度要求高,數(shù)控加工難度較大;零件種類多、改型多,數(shù)控程序編制任務(wù)量大,重復(fù)勞動多,編程效率低。因此,從傳統(tǒng)的二維設(shè)計制造轉(zhuǎn)變到全三維數(shù)字化設(shè)計制造勢在必行。MBD技術(shù)目前在設(shè)計階段的應(yīng)用已日趨成熟,為了使其在工藝表達(dá)中得到廣泛的應(yīng)用,本文提出將三維MBD工序模型作為機加工藝信息的載體。以三維工序模型為核心,以DELMIA作為工藝設(shè)計平臺,依據(jù)機加工藝規(guī)劃模塊的機加工藝設(shè)計流程,建立PPR工藝信息模型。本文最后以三通零件為例,對三維機加工藝設(shè)計流程進(jìn)行了詳細(xì)仿真驗證。主要研究工作有以下幾個方面:(1)分析了X通零件的結(jié)構(gòu)特點。選擇了刀具和量具,確定標(biāo)準(zhǔn)切削參數(shù),最后制定了完整的工藝路線。(2)建立X通類零件的加工模型,為了使加工模型按照工藝路徑制作,采用增量建模方法。使用UG的制造環(huán)境,根據(jù)X通類零件模型建立零件毛坯,設(shè)置加工類型和切削參數(shù),然后生成刀具軌跡。在CAM模塊中進(jìn)行仿真加工,驗證制定的工藝路徑,并保存刀具路徑文件。最后再對刀具路徑文件進(jìn)行后處理,生成能被機床識別的數(shù)控文件,實現(xiàn)數(shù)控編程。(3)對MBD的概念和數(shù)據(jù)集進(jìn)行了詳細(xì)的介紹,基于MBD技術(shù)建立了三通零件的設(shè)計MBD模型,所有的標(biāo)注信息都附加于幾何模型上。介紹了工序模型的概念、每個工序模型之間的聯(lián)系、以及如何在IPM(In-Process Model)附加MBD數(shù)據(jù)集形成三維工序模型。工藝信息模型是以設(shè)計MBD模型和工序MBD模型為核心的三維可視化工藝表達(dá)的集成模型,包括模型層、工藝層和資源層、也可簡稱PPR工藝信息模型,包含了工藝規(guī)劃中的所有工藝信息。也就是所說的一個三維工藝信息模型,就囊括了機加工件全生命周期的信息。在實際生產(chǎn)中,對所有數(shù)據(jù)的保存具有唯一性。(4)介紹了能進(jìn)行三維工藝規(guī)劃制定的平臺DELMIA軟件系統(tǒng)中的DPM數(shù)字化制造工藝平臺,在此設(shè)計環(huán)境下對三通零件的三維可視化工藝進(jìn)行了實例化操作驗證,發(fā)現(xiàn)所有工藝信息完全能在一個三維的集成環(huán)境下完成,無需二維圖紙。跟以往的二維工藝卡相比,三維工藝可以很直觀的看到每個工序模型形成的過程,以及每道工序所有的機加工藝信息與被加工特征之間的關(guān)系。
【關(guān)鍵詞】：MBD DELMIA 工序模型 PPR工藝信息模型 三維機加工藝
【學(xué)位授予單位】：中北大學(xué)
【學(xué)位級別】：碩士
【學(xué)位授予年份】：2016
【分類號】：V262.3
【目錄】：

• 摘要4-6
• Abstract6-11
• 1 緒論11-19
• 1.1 研究背景11-13
• 1.2 課題現(xiàn)狀13-16
• 1.2.1 MBD技術(shù)國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀13-14
• 1.2.2 三維可視化工藝國內(nèi)外發(fā)展現(xiàn)狀14-16
• 1.3 課題研究目的和意義16-18
• 1.4 主要研究內(nèi)容18-19
• 2 航空整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的機加工藝過程分析19-35
• 2.1 航空整體結(jié)構(gòu)復(fù)雜零件的特點分析19-22
• 2.2 零件機加工藝規(guī)程的制定22-34
• 2.2.1 零件特點分析22-24
• 2.2.2 零件毛坯的選擇24-26
• 2.2.3 基面的選擇26-27
• 2.2.4 零件的工藝分析27-28
• 2.2.5 零件的工藝路線的制定28-34
• 2.3 本章小結(jié)34-35
• 3 零件建模技術(shù)和數(shù)控編程技術(shù)研究35-58
• 3.1 零件的建模技術(shù)方法研究35-51
• 3.1.1 基于工序的減量建模方法35-46
• 3.1.2 零件參數(shù)化建模的實現(xiàn)方法46-51
• 3.2 零件的數(shù)控編程技術(shù)流程51-54
• 3.2.1 零件切削加工過程仿真51-53
• 3.2.2 后處理原理和流程53-54
• 3.3 仿真切削及編程舉例54-57
• 3.3.1 車削部分NC代碼54
• 3.3.2 銑削部分NC代碼54-55
• 3.3.3 參數(shù)驅(qū)動銑削加工工藝55-57
• 3.4 本章小結(jié)57-58
• 4 基于MBD技術(shù)的三維工藝信息模型的建立58-70
• 4.1 基于模型的定義的概念及其內(nèi)容58-62
• 4.1.1 MBD的概念58-59
• 4.1.2 MBD數(shù)據(jù)集59-62
• 4.2 零件設(shè)計MBD模型的建立62-63
• 4.3 零件工序MBD模型的建立63-64
• 4.3.1 三維工序模型的定義63
• 4.3.2 三維工序模型IPM的建立63-64
• 4.3.3 三維工序模型的MBD數(shù)據(jù)集64
• 4.4 零件工藝信息模型64-69
• 4.4.1 工藝信息模型的組成64-67
• 4.4.2 PPR工藝信息模型67-69
• 4.5 本章小結(jié)69-70
• 5 基于DELMIA三維機加工藝設(shè)計方法研究70-92
• 5.1 三維機加工藝設(shè)計流程70-71
• 5.2 以三通零件為例三維機加工藝設(shè)計驗證過程71-90
• 5.2.1 DPM平臺的簡介71-73
• 5.2.2 工藝路線的制定73
• 5.2.3 加工操作的定義及IPM的創(chuàng)建73-88
• 5.2.4 三維工序模型的創(chuàng)建88-89
• 5.2.5 工藝信息的輸出89-90
• 5.3 PPR HUB共享平臺90-91
• 5.4 本章小結(jié)91-92
• 6 總結(jié)與展望92-95
• 6.1 總結(jié)92-93
• 6.2 展望93-95
• 參考文獻(xiàn)95-100
• 攻讀碩士期間發(fā)表的論文及所取得的研究成果100-101
• 致謝101-102

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本文編號：1038230