[發明專利]一種面向船用柴油機箱體類零件的工藝路線智能優選方法

在審

• 申請號: 201811377013.5
• 申請日: 2018-11-19
• 公開（公告）號: CN109635354A
• 公開（公告）日: 2019-04-16
• 發明（設計）人: 劉金鋒;朱鈺萍;李純金;周宏根;田桂中;李國超;李磊;景旭文
• 申請（專利權）人: 江蘇科技大學
• 主分類號: G06F17/50
• 分類號: G06F17/50;G06N3/12
• 代理公司: 南京蘇高專利商標事務所(普通合伙) 32204
• 代理人: 柏尚春

為提高工藝裝備的利用率、降低加工成本，本發明公開了一種面向船用柴油機箱體類全新零件的工藝路線智能優選方法，本發明包括以下五個步驟：(1)將完全相同的特征定義為一個特征小組，利用含尺寸信息的屬性鄰接圖將箱體類零件的特征組合為多個特征小組；(2)對每個特征小組進行基于加工特征的工藝信息重用，獲得特征對應的工藝信息；(3)隨機產生加工基元排列，利用制定的基本約束規則，篩選出符合基本工藝約束的加工基元排列作為工藝路線優選的初始種群；(4)以機床刀具更換最少為優選目標，確定適應度函數；(5)基于遺傳算法對工藝路線進行優選，最后優選出加工路線最短，資源利用率最高，生產成本最低的工藝路線，為智能化工藝設計奠定了基礎。

技術領域

本發明涉及一種工藝路線優選方法，尤其涉及一種面向船用柴油機箱體類零件的工藝路線智能優選方法。

背景技術

智能工藝設計是建立在MBD(基于模型定義)技術基礎之上的實際應用。利用MBD技術中實體模型表達的唯一可靠性，以自動識別技術獲取的制造特征為信息單元實現CAD/CAPP/CAM系統之間的信息傳遞，并結合已有的工藝資源庫及相關規則，智能化生成相應的工藝流程方案。目前的智能工藝設計大都依靠簡單的工藝資源庫和規則驅動，這些工藝信息重用方法僅能簡單地利用已有的工藝信息，造成工藝信息重用智能化程度低，最終得到的是零件中各特征相應工藝信息的簡單羅列，而沒有給出優選的工藝路線，這對于工藝非固化的全新零件來講并沒有達到智能工藝設計的最終目的，影響了工藝設計系統的完整性。

與汽車發動機生產線、專機的生產模式不同，船用柴油機關鍵零件的生產模式為單件小批量生產，因此一般首選通用機床和數控加工中心，以此滿足不同零件的加工需求。這些零件具有體型大、結構復雜、精度要求較高等特點，加工工序繁多，需要周轉于車床、鏜床、銑床、磨床等機床，生命周期長。如果不能合理規劃工藝路線，將會浪費大量的時間和成本，因此工藝路線的優選直接影響工藝設計的整體性和最終結果。

目前對于加工路線優化的工作大多沒有考慮加工機床、刀具等因素對加工效率的影響，只是針對某幾個特定的加工工序完成優化。大多文獻依舊停留在對已有工藝路線進行優化，忽視了缺少完整工藝路線參考的全新零件的工藝路線設計。同時，大量交互式生成工藝路線的方法自動化水平較低，達不到智能制造的要求。

發明內容

發明目的：本發明目的是提供一種在利用工藝信息重用獲得加工特征對應工藝信息的前提下,基于遺傳算法的船用柴油機箱體類全新零件的工藝路線智能優選方法。

技術方案：本發明包括以下步驟：

(1)將完全相同的特征定義為一個特征小組，利用含尺寸信息的屬性鄰接圖將箱體類零件的特征組合為多個特征小組；

(2)對每個特征小組進行基于加工特征的工藝信息重用，獲得特征對應的工藝信息；

(3)隨機產生加工基元排列，制定基本約束規則，篩選出符合基本工藝約束的加工基元排列，并選擇部分加工基元排列作為工藝路線優選的初始種群；

(4)以機床刀具更換最少為優選目標，確定適應度函數；

(5)基于遺傳算法對工藝路線進行優選，最后優選出加工路線最短，資源利用率最高，生產成本最低的工藝路線。

所述步驟(1)中具體操作過程為：

(11)在對加工特征進行工藝信息重用之前，將完全相同的特征定義為一個特征小組，并提出含尺寸信息的屬性鄰接圖；

(12)將含尺寸信息的屬性鄰接圖分解為單個子圖，并對子圖一致的特征進行尺寸信息比較；

(13)子圖及尺寸信息完全一致的特征記為一個特征小組，對于單個加工特征，自為一組，對組合后的特征小組給定組號標記。

所述步驟(11)中完全相同的特征指幾何、拓撲關系、尺寸參數和精度要求完全一致的特征。