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基于特征的飞机结构件数控加工工时预测技术

作　者: 刘长青
导　师: 李迎光
学　校: 南京航空航天大学
专　业: 航空宇航制造工程
关键词: 特征 BP网络工时数控加工飞机结构件
分类号: TG659
类　型: 硕士论文
年　份: 2011年
下　载: 67次
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内容摘要

结合国家自然科学基金项目、国家科技重大专项和航空企业的实际需求,针对飞机结构件结构复杂、加工工艺复杂、零件级工时影响因素多、工序级工时影响因素不能有效集成等问题,对飞机结构件的工时预测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数控加工工时预测需求。通过分析飞机结构件的数控加工特点,针对飞机结构件数控加工工时构成的复杂性以及不同生产阶段对工时预测的不同需求,把飞机结构件的工时预测分为零件级和工序级工时预测,论证了基于特征实现飞机结构件数控加工工时预测的可行性。(2)提出了基于特征的两级结构零件级工时预测模型。通过分析飞机结构件的结构特点和工艺特点,基于特征提炼了工时的影响因素。依据特征属性的数据类型,把特征分为枚举型和数值型,然后以枚举型特征作为分类器的输入构建模型第一级结构,以数值型特征作为BP神经网络的输入构建模型第二级结构,实现了零件级工时高效准确的预测。(3)提出了基于特征的工序级工时预测模型。研究了几何工艺信息对工时预测的影响,以特征为数控加工知识和经验的载体,构建了集NC程序、机床特性和几何工艺信息为一体的工时预测模型,考虑切削状态和加工策略对速度的影响,实现了工序级工时的精确高效预测。(4)基于CATIA V5开发的飞机结构件数控加工工时预测系统已在某大型航空企业得到良好的应用。

全文目录

摘要  4-5
ABSTRACT  5-12
第一章绪论  12-18
  1.1 飞机结构件数控加工工时预测的特点和难点  12-13
  1.2 国内外研究现状  13-16
  1.3 课题来源及论文章节安排  16-18
第二章基于特征的飞机结构件数控加工工时预测需求  18-28
  2.1 飞机结构件数控加工特点分析  18-19
    2.1.1 飞机结构件的结构特点  18
    2.1.2 飞机结构件数控加工工艺特点  18-19
  2.2 数控加工工时预测需求  19-21
    2.2.1 零件级工时预测分析  20
    2.2.2 工序级工时预测分析  20-21
  2.3 飞机结构件数控加工工时构成分析  21-23
    2.3.1 加工时间  22
    2.3.2 检测时间  22-23
    2.3.3 辅助加工时间  23
    2.3.4 宽放时间  23
  2.4 基于特征的飞机结构件数控加工工时预测  23-27
    2.4.1 飞机结构件加工特征定义  23-25
    2.4.2 工时与加工特征的关系  25-27
  2.5 本章小结  27-28
第三章基于特征的两级结构零件级工时预测模型  28-39
  3.1 基于特征的两级结构工时预测模型构建  28-35
    3.1.1 零件级工时预测模型的总体结构  28-29
    3.1.2 工时影响因素分析  29-31
    3.1.3 第一级结构的构建  31-32
    3.1.4 第二级结构BP 网络的构建  32-35
  3.2 网络训练及预测  35-36
  3.3 相关技术比较  36-37
  3.4 本章小结  37-39
第四章基于特征的工序级工时预测模型  39-55
  4.1 工序级工时预测影响因素分析  39-41
    4.1.1 机床与NC 程序对加工时间的影响  39
    4.1.2 几何工艺对加工时间的影响  39-40
    4.1.3 工序级工时的影响因素与特征的关系  40-41
  4.2 数控工序加工时间预测模型  41-46
    4.2.1 预测模型  41-42
    4.2.2 NC 程序与机床特性信息组织  42-44
    4.2.3 基于特征的几何工艺信息组织  44-45
    4.2.4 切削状态的确定以及对速度的影响  45-46
  4.3 基于特征的工序级工时计算  46-47
  4.4 实例分析  47-52
    4.4.1 基于NC 程序和机床特性信息的工时计算  49-50
    4.4.2 集成几何工艺信息的工时计算  50-51
    4.4.3 预测结果及分析  51-52
  4.5 相关技术比较  52-53
  4.6 本章小结  53-55
第五章飞机结构件数控加工工时预测系统实现  55-67
  5.1 系统开发工具  55-56
    5.1.1 VC 与Matlab 混合编程简介  55
    5.1.2 CATIA V5 简介  55
    5.1.3 CAA 简介  55-56
    5.1.4 XML 简介  56
  5.2 系统实现  56-66
    5.2.1 零件级工时预测  57-63
    5.2.2 工序级工时预测  63-65
    5.2.3 系统运行结果分析  65-66
  5.3 本章小结  66-67
第六章总结与展望  67-69
  6.1 总结  67-68
  6.2 工作展望  68-69
参考文献  69-73
致谢  73-75
在学期间的研究成果及参加科研项目情况  75

基于特征的飞机结构件数控加工工时预测技术

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