[發明專利]基于工藝過程的飛機結構件自動編程加工單元優化排序方法

在審

• 申請號: 201410264909.8
• 申請日: 2014-06-13
• 公開（公告）號: CN104007699A
• 公開（公告）日: 2014-08-27
• 發明（設計）人: 陳樹林;杜寶瑞;周敏;趙璐;王芳;李文強
• 申請（專利權）人: 沈陽飛機工業（集團）有限公司
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 沈陽杰克知識產權代理有限公司 21207
• 代理人: 羅瑩

技術領域

本發明涉及一種基于工藝過程的飛機結構件自動編程加工單元優化排序方法，用于飛機結構件數控編程中加工單元的自動優化排序，屬于飛機數字化制造技術領域。應用該方法，可以實現加工單元的優化排序，排序結果高度符合工藝要求且減少加工路徑，提高飛機結構件數控加工的設計效率和質量，從而縮短飛機研制周期。

背景技術

計算機、編程以及高速切削加工等數控相關技術的快速發展與廣泛應用推動了飛機結構件制造技術的發展，現代飛機普遍采用性能優越的整體薄壁結構件。但是，由于整體結構件具有結構復雜、制造精度要求高且加工難度大等特點，現有的工藝準備和數控編程方式已成為進一步提高飛機整體結構件制造質量和效率的最主要制約因素。例如，現有加工的排序主要靠人工排序完成，或集中于特征的加工排序，排序復雜，效率低，路徑長，難以滿足工藝要求；加工排序問題可以歸結為加工單元的排序問題，加工單元是工藝過程中具備一定加工方法的最小加工對象，目前針對加工單元的優化排序僅局限于機床、工裝、刀具、加工參數等加工操作操作關聯項中的局部單項或幾項參數的選取與優化，或者工步內的排序，尚未綜合考慮整體零件從工藝層面和加工路徑層面的綜合排序，難以滿足工藝要求且無法保證較短的加工路徑。因此，研究基于工藝過程的飛機結構件自動編程加工單元優化排序方法，提高數控加工的質量和效率，降低加工成本已成為高效數控加工技術急需解決的問題。

發明內容

為了解決上述存在的技術問題，本發明提供一種基于工藝過程的飛機結構件自動編程加工單元優化排序方法，該算法可實現基于工藝過程的加工單元排序及路徑規劃，解決實際編程過程中人工排序效率低下、路徑長，以及自動編程工藝決策時的組合爆炸問題，使加工排序過程符合實際加工工藝要求，并顯著減少空走刀時間，提高零件加工效率。

本發明的目的是通過下述技術方案實現的：一種基于工藝過程的飛機結構件自動編程加工單元優化排序方法，其特征在于：該方法實現的主要步驟有：1)工藝過程構建；2)加工單元分組；3)加工單元排序；4)分層加工排序；5)形成數控加工鏈。

所述步驟1)工藝過程構建：根據輸入的工藝方案文件，通過深度遍歷工藝方案的樹狀結構，構建零件的加工工藝過程；最后按照工藝過程得刀具序列；

所述步驟2)加工單元分組，根據給定的工藝方案，可得到一組刀具序列，根據刀具序列中刀具關聯的加工單元，目標加工單元與實時補加工單元，不同類型補加工單元和工藝的要求，建立加工單元分組規則，將加工單元分為四級單元組；

所述步驟3)加工單元分組后，基于工藝過程對加工單元組進行排序，建立加工單元排序規則；

所述步驟4)采用分層粗加工方式，通過整體分層和虛擬分層兩種分層方法，實現分層加工排序；

所述步驟5)根據每把刀具的加工單元序列，與加工方案融合，形成最終的數控加工鏈。

所述步驟2)中，建立加工單元分組規如下：

規則1，針對一級單元成組：設c₁，c₂采用的刀具分別為t₁、t₂，機床分別為m₁、m₂，所在程序段分別為p₁、p₂，工步分別為s₁、s₂，工序分別為r₁、r₂，工位分別為o₁、o₂，如果同時滿足t₁＝t₂，m₁＝m₂，p₁＝p₂，s₁＝s₂，r₁＝r₂，o₁＝o₂，那么c₁，c₂屬于同一個一級單元組。