产品结构工艺性分析与评价技术研究

论文摘要

结构工艺性分析与评价在产品设计阶段充分考虑与制造有关的约束,全面分析评价产品结构设计的工艺性,并提供改进的反馈信息,从而保证产品设计的一次成功,提高开发效率,并降低制造成本,已成为现代产品设计关键技术之一。本文对结构特征信息表达、基于实例推理的工艺路线决策、结构工艺性评价关键技术系统进行深入研究,主要内容与成果包括:⑴针对产品结构工艺性特点,考虑其评价的目标与原则,建立了产品结构工艺性分析评价的总体技术方案与策略。⑵以特征技术为基础,给出了产品特征描述方法,建立了面向制造的三层次（即零件层、特征层、几何/拓扑层）零件模型。⑶以特征-工艺映射为基础,运用相似性实例推理的方法,实现了产品工艺路线的生成。⑷描述了工艺性评价指标的建立方法,建立了基于有限元分析的工艺性评价技术、基于规则的工艺性评价技术和基于模糊综合评判定性和定量评价技术。⑸针对结构工艺性的特点,以论文研究成果为基础,以Pro/E为开发平台,结合Pro/toolkit和Delphi,初步设计并开发了计算机辅助的结构工艺性分析评价支持系统。

论文目录

• 摘要
• ABSTRACT
• 第一章 绪论
• 1.1 课题来源与选题依据
• 1.1.1 课题来源
• 1.1.2 选题依据
• 1.2 国内外研究现状及发展趋势
• 1.2.1 国内外研究现状
• 1.2.2 发展趋势
• 1.3 课题研究的意义
• 1.4 论文的研究内容及主要工作
• 第二章 结构工艺性分析与评价总体研究
• 2.1 产品结构工艺性分析评价概述
• 2.1.1 产品结构工艺性的评价目标
• 2.1.2 产品结构工艺性的特点
• 2.1.3 工艺性分析评价的基本原则
• 2.2 产品结构工艺性分析评价技术方案
• 2.3 产品结构工艺性评价策略
• 2.4 本章小节
• 第三章 结构特征信息表达
• 3.1 特征概述
• 3.1.1 特征概念
• 3.1.2 特征识别的概念
• 3.1.3 特征关系的表达
• 3.2 特征的描述
• 3.2.1 描述方法概述
• 3.2.2 信息描述的要求
• 3.2.3 基于特征的零件信息模型
• 3.2.4 Pro/E 设计环境下的零件特征信息描述
• 3.2.5 特征模型树结构
• 3.2.6 制造资源的特征描述
• 3.3 应用实例
• 3.4 本章小节
• 第四章 基于实例推理的工艺路线决策
• 4.1 概述
• 4.2 CBR 方法的推理过程
• 4.3 基于实例推理的关键技术
• 4.3.1 实例的组织与设计
• 4.3.2 实例检索策略
• 4.3.3 工艺实例库的维护
• 4.4 交互式工艺路线修改
• 4.4.1 人机交互
• 4.4.2 工艺修改
• 4.4.3 工序的补充
• 4.4.4 热处理工序的插入
• 4.5 应用实例
• 4.6 本章小结
• 第五章 结构工艺性评价方法关键技术研究
• 5.1 概述
• 5.1.1 结构工艺性的定性评价
• 5.1.2 结构工艺性的定量评价
• 5.2 结构工艺性评价指标体系
• 5.2.1 工艺性评价指标体系的建构原则
• 5.2.2 工艺性评价指标体系的建立
• 5.3 基于有限元分析的工艺性评价
• 5.3.1 方法概述
• 5.3.2 实例描述——镜筒的结构工艺性
• 5.4 基于规则约束的工艺性评价
• 5.4.1 规则的表达及推理
• 5.4.2 单个特征工艺性评价
• 5.4.3 特征组合（零件）工艺性评价
• 5.5 基于资源约束的工艺性评价
• 5.5.1 机床优选的数学模型
• 5.5.2 实例描述——设备选择
• 5.6 工艺性评价方法策略
• 5.7 本章小结
• 第六章 原型软件系统设计
• 6.1 系统需求分析
• 6.1.1 功能需求分析
• 6.1.2 性能需求分析
• 6.2 系统体系结构与功能设计
• 6.2.1 系统体系结构
• 6.2.2 系统功能设计
• 6.2.2.1 模型与数据管理
• 6.2.2.2 交互式工艺路线决策
• 6.2.2.3 工艺性评价
• 6.3 系统开发关键技术
• 6.3.1 特征获取及工艺性信息表达
• 6.3.2 系统数据字典设计
• 6.3.3 制造信息的添加
• 6.3.4 工艺性评价规则流程
• 6.4 本章小结
• 第七章 总结与展望
• 7.1 总结
• 7.2 展望
• 致谢
• 参考文献
• 作者在学期间取得的学术成果
• 附录A 特征加工方案
• 附录B 部分信息模型