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专利号: 2019110737229
申请人: 江苏科技大学
专利类型:发明专利
专利状态:已下证
更新日期:2026-03-02
缴费截止日期: 暂无
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摘要:

权利要求书:

1.一种基于特征‑资源知识的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,包括如下步骤:步骤1、基于加工特征的定义,将船用柴油机关重件含有的加工特征分为面特征、孔特征、型腔特征、回转体特征4类;

步骤2、输入零件的三维模型,利用基于面和规则的特征识别方法进行特征识别;包括以下步骤:步骤为:

Step1.以初始平面为种子面,判断种子面类型;

Step2.检索种子面外环,获取种子面邻接边及其对应的邻接面;

Step3.获得邻接边与邻接面类型;

Step4.按照设定的路线检索边与面组,以此获取边组与面组类型;

步骤3、提取特征基本信息、特征尺寸信息,构建零件的加工元信息模型;

步骤4、根据柴油机关重件加工及装配过程中所涉及的工艺规则,基于面向对象的表达方法建立结构工艺规则库,并依次判断零件的结构工艺性是否合理;

步骤5、根据制造资源信息,建立制造资源加工能力模型和制造资源加工能力知识库,创建特征‑资源关联关系模型,通过智能匹配算法提取零件模型面特征、孔特征、型腔特征、回转体特征的尺寸及精度,与制造资源加工能力模型相比对,完成面特征、孔特征、型腔特征、回转体特征可制造性的判断;

步骤6、提出基于遗传算法的分布式制造环境优选方法,输出最优加工方案;包括步骤如下:Step1.先对每道工序所对应设备和刀具进行编号,如第n道工序共有3个加工设备能够满足加工要求,则编号为(1,2,3),第n道工序共有4把刀具满足加工要求,则编号为(1,2,3,

4);

Step2.依据编码规则进行整数编码,并随机产生初始种群Q;

Step3.选择适应度函数并计算各个个体的适应度值,并记录适应度最高的个体;

Step4.对种群进行选择操作;

Step5.对选择操作后的种群按照给定的交叉概率进行交叉和变异操作,从而产生新群体,并计算每个个体的适应度值,用已记录的适应度最高的个体替换当前群体中适应度最低的个体,产生新一代群体;

判断是否满足终止条件,如果满足则解码并输出最优加工方案和来源工厂,否则转至步骤3;

步骤7、基于NX8.5二次开发进行平台验证,输出优化方案及可制造性报告。

2.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,所述三级优化为从产品、零件、特征三个层次系统对产品的可制造性进行优化。

3.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤

1所述的加工特征是指切削过程中按照特定的方法和顺序成型的几何拓扑形状。

4.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤

3所述的加工元信息模型包括零件的特征基本信息、工艺信息和尺寸信息;特征基本信息包括特征名称、特征ID、父特征;工艺信息包括加工方法、加工设备、加工材料;尺寸信息包括基本尺寸、尺寸精度和表面粗糙度。

5.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤

5中所述的制造资源加工能力是指将机床资源、刀具资源作为一个整体,在资源固有属性约束下,针对零件的几何特征,完成加工任务的过程中所发挥的作用。

6.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤

5所述的制造资源加工制造能力模型是动态的,能够根据设备信息的更新,进行加工制造能力的调整。

7.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤

5所涉及的制造资源加工能力知识库的整体建库流程包括以下步骤:Step1.数据准备:查阅机床刀具相关资料,提取制造资源加工制造能力模型中所需内容,形成文档,为建库做准备;

Step2.采用SQL语言的CREATE DATABASEH和CREATE TABLE语法分别对机床基本信息模型、刀具信息模型和加工功能模型建立相应的数据表,并对其进行详细描述;

Step3.采用AWK文本处理工具,依据不同模型的实际数据格式,编写对应的数据提取脚本;

Step4.执行脚本提取数据,依据提取出来的数据生成INSERT SQL语句;

Step5.在数据库中执行生成的INSERT SQL语句,完成数据库中不同表数据的插入;

Step6.结束。

8.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤

5所述的特征‑资源关联关系模型是从特征信息出发,将特征分解为加工元中的一个个操作,每个操作都与一个或若干个机床相关联,从而将加工元信息模型与制造资源模型一一关联起来。

9.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,分布式制造环境为:在该环境下,每个工厂都有固定的编号,每个工厂中的机床和刀具也都有相应的编号,零件的每个特征可以由一个或几个操作完成,每个加工操作可由各个工厂中的一台或几台机床、一种或几种刀具完成。

10.根据权利要求1所述的船用柴油机关重件可制造性三级优化方法,其特征在于,步骤7所述的可制造性报告是利用NX二次开发技术所创建的可制造性评价平台输出的。