基于神经网络齿类零件信息输入在CAPP中的应用研究

基于神经网络齿类零件信息输入在CAPP中的应用研究

郭兰申[1]2000年在《基于神经网络齿类零件信息输入在CAPP中的应用研究》文中认为随着计算机软硬件及信息处理技术的发展,图形扫描及识别技术输入方法在CAPP系统中得到日益广泛的应用。本文详细研究了CAPP系统零件信息的描述与输入方法,提出了基于特征单元的零件信息描述方法,力求做到零件信息描述的全面方便。 本文探索了适当的数字图像预处理方法,研究并提出了机械零件数字图像特征信息的提取方法和实现算法。神经网络用于模式识别的实质是模式特征空间的变换。故特征向量信息的构成是利用神经网络分类器的基础。本文在研究提取特征信息方法时,兼顾了零件整体轮廓和内部结构特征的提取,并为以后开发智能的集成系统奠定了基础。 在识别过程中,对神经网络的BP算法提供了一种改进算法,并用于机械零件图像的识别,实验数据证明取得了较好的分类识别效果。利用神经网络模拟人类的形象思维的特点,兼有学习、记忆的功能,将相似类零件进行更详细的分类,定位;然后根据特征的描述方法,检索生成工艺文件。根据零件的分类结果CAPP系统检索出该零件族的典型工艺,从而完成零件与加工工艺的对照。

黄璟[2]2002年在《基于实际的工具型CAPP系统》文中认为在现代机械制造业中,Computer Aided Process人Planning(计算机辅助工艺设计)具有重要的理论意义和广泛、迫切的实际需求。CAPP系统的使用,不仅可以大大提高工艺设计的速度和质量,而且可以提高工艺设计的规范化和标准化的程度。 本文在阐述了目前CAPP技术现状及趋势的基础上,分析了现有CAPP系统所存在的问题,结合企业对CAPP系统的基本要求,提出基于实际的工具型CAPP系统。系统开发以派生式原理为基础,具有工具型模式特点,为用户提供各个工具子系统,研究了资源数据存储和管理模式,建立开放式工艺资源数据库管理系统,实现了工艺资源数据的动态管理;在此系统的支持下,实现交互式工艺设计;提出检索式工艺设计和基于实例的工艺设计方法,并对其中关键技术进行分析研究,提出实现方案;兼于系统开发针对具体企业,其产品以齿类零件为主,因此系统以齿轮加工工艺设计为示例,并建立了齿轮加工专用刀具的设计模块,在工艺设计过程中可以调用该模块对刀具设计参数进行设计。

辛宇鹏[3]2015年在《面向三维数字化制造的机加工艺设计与优化技术研究》文中研究表明三维数字化制造技术以三维建模仿真替代传统的物理样机试验,与传统制造技术相比,在提高产品质量和降低生产成本方面表现出了更大的技术优势,近年来受到工业界和学术界的广泛关注。然而,三维数字化制造技术的推广应用受传统基于二维工程图的工艺设计模式影响,目前存在业务和信息管理流程不统一、数据传递不一致等诸多问题。工艺设计过程过度依赖人工经验,设计结果的合理性难以得到有效保证。为了解决上述问题,本文针对机械加工(简称机加)工艺,探索了三维数字化工艺设计新模式,借鉴基于模型定义(Model Based Definition,MBD)技术思想和原理,构建了面向三维数字化制造的工艺设计与优化体系。重点研究了基于典型工序MBD模型的工艺路线决策与优化、基于模型定义的工序设计与优化和面向CAD/CAPP/CAM集成的虚拟加工环境优化配置等关键技术。论文主要研究内容如下:(1)构建了面向三维数字化制造的机加工艺设计模式与技术体系。针对当前三维数字化设计制造过程中存在的数据传递不一致的问题,提出工序MBD模型驱动的三维数字化机加工艺设计模式,将工序MBD模型作为信息传递的唯一载体,避免了二维工程图和三维模型的转换过程,保证了数据传递的一致性。构建了面向三维数字化制造的机加工艺设计体系结构,为后续理论及方法的研究提供了总体框架。(2)研究了基于典型工序MBD模型的工艺路线决策与优化方法。为了简化工艺路线推理过程,提出了基于典型工序MBD模型的工艺路线推理方法。通过特征与典型工序MBD模型匹配,减少了不必要的加工方法、机床和工装选择决策步骤,简化了工艺路线推理过程。研究了基于粗糙集理论的典型工序MBD模型优选方法,通过工艺知识的度量和距离计算,实现了工艺路线的优化,保证了工艺路线推理结果更具客观性、合理性。(3)研究了基于模型定义的工序设计与优化方法。为了消除过渡特征对工序几何建模准确性的影响,提出一种基于过渡特征简化的工序三维几何建模方法,通过重建过渡特征线段对过渡特征进行简化,消除了圆弧曲面对加工特征边界获取的干扰,保证了工序几何建模的准确性。研究了工序MBD模型组织管理方法,采用超变量几何相关性技术建立工序MBD模型几何变量关联关系,实现了工序模型自动更新,简化了工序更改过程。为保证工步安排的合理性,进一步研究了基于改进遗传算法的工步优化排序方法。以缩短加工辅助用时为优化目标,采用精英保留策略设计遗传算法步骤。该方法能够以较快的收敛速度获取全局最优解,得到加工辅助用时最少的加工工步序列。(4)研究了面向CAD/CAPP/CAM集成的虚拟加工环境优化配置方法。为了简化三维虚拟加工环境配置过程,提出了基于工序MBD模型的虚拟加工环境配置方法。通过模板调用的方式自动配置虚拟加工环境,简化了CAM阶段的工艺准备过程,提高了工艺设计效率。为了实现制造资源的合理利用,以机床模型作为研究对象,提出了基于加工能力元聚类的机床模型优化配置方法。采用区间数FCM聚类算法获取机床模型最优集合,降低了人工经验对机床选择过程的主观影响,保证了机床配置方案的合理性。(5)设计开发了三维数字化工艺设计与优化系统。基于UG/NX7.5平台设计开发了UG-CAPP原型系统,并通过TC系统和UG-CAPP系统的集成应用,实现了三维数字化工艺设计与优化。以飞机双面大框结构件的机加工艺设计实例,验证了本文所提方法和技术的有效性。

参考文献:

[1]. 基于神经网络齿类零件信息输入在CAPP中的应用研究[D]. 郭兰申. 河北工业大学. 2000

[2]. 基于实际的工具型CAPP系统[D]. 黄璟. 华北工学院. 2002

[3]. 面向三维数字化制造的机加工艺设计与优化技术研究[D]. 辛宇鹏. 西北工业大学. 2015

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