基于特征的飞机结构件工艺决策技术

论文摘要

结合国家自然科学基金、国家科技重大专项资助项目和航空企业的实际需求,针对飞机结构件结构复杂、特征数量众多、易变形、尺寸和精度要求高、加工工艺特殊等特点和难点,对基于特征的飞机结构件工艺决策技术进行了深入的研究,论文主要成果如下:1)研究了基于特征的飞机结构件典型工艺模板的创建方法。归纳了飞机结构件典型工艺模板的组织结构特点,将工艺模板分为工序级模板和特征级模板,结合工艺人员的经验,实现工艺模板基于XML的定制。2)研究了基于特征的飞机结构件工艺决策方法。归纳了面向对象的工艺知识表示和基于特征的工艺规则表达方法,给出了基于特征的工艺决策流程以及加工方法选择、刀具选择、切削用量选择、加工余量设置的方法。3)提出了基于遗传算法的加工特征排序方法。通过扩展加工元构建优先权系数矩阵,建立符合优先权系数矩阵的初始种群,以选择、交叉、变异等遗传操作完成了加工特征的排序,实现了机床变换、装夹变换和刀具变换的优化。4)根据以上研究,开发了基于特征的飞机结构件工艺决策系统。该系统已在某大型航空企业中得到良好的应用。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 引言
• 1.2 飞机结构件工艺决策的难点和特点
• 1.3 工艺决策技术的研究现状
• 1.3.1 工艺模板
• 1.3.2 工艺决策
• 1.3.3 加工特征排序
• 1.4 课题来源及论文内容章节安排
• 第二章 基于特征的飞机结构件典型工艺模板创建方法
• 2.1 飞机结构件特征概述
• 2.1.1 飞机结构件特征分类
• 2.1.2 飞机结构件加工特征典型实例
• 2.2 工艺模板的创建
• 2.3 基于XML 的工艺模板定制
• 2.3.1 工艺模板XML 文档的生成
• 2.3.2 工艺模板的显示
• 2.4 应用实例
• 2.5 本章小结
• 第三章 基于特征的飞机结构件工艺决策
• 3.1 面向对象的工艺知识表示
• 3.1.1 工艺知识分类
• 3.1.2 面向对象的工艺知识建模
• 3.2 基于特征的工艺规则表达
• 3.3 基于特征的工艺决策
• 3.3.1 工艺决策的流程
• 3.3.2 工艺决策
• 3.4 实例分析
• 3.5 本章小结
• 第四章 基于遗传算法的飞机结构件加工特征排序
• 4.1 优先权系数矩阵
• 4.1.1 加工特征的工艺约束
• 4.1.2 加工特征的标准加工序列
• 4.1.3 优先权系数矩阵的建立
• 4.2 基于遗传算法的工序间加工特征排序优化
• 4.2.1 适应度函数
• 4.2.2 权重的确定
• 4.2.3 基因编码方式
• 4.2.4 初始种群
• 4.2.5 选择（selection）
• 4.2.6 交叉（crossover）
• 4.2.7 变异（mutation）
• 4.2.8 终止条件
• 4.3 实例分析
• 4.4 本章小结
• 第五章 基于特征的飞机结构件工艺决策系统
• 5.1 系统开发环境与开发工具
• 5.1.1 MFC 简介
• 5.1.2 XML 简介
• 5.1.3 ORACLE 数据库简介
• 5.2 系统框架结构
• 5.3 系统功能模块及运行实例
• 5.3.1 飞机结构件工艺模板创建
• 5.3.2 飞机结构件工艺知识库管理
• 5.3.3 工艺决策
• 5.4 相关系统的比较
• 5.5 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
• 在校期间的研究成果及参与的科研项目