[發(fā)明專(zhuān)利]一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法

有效

• 申請(qǐng)?zhí)枺?/td>: 202110721924.0
• 申請(qǐng)日: 2021-06-28
• 公開(kāi)（公告）號(hào): CN113341882B
• 公開(kāi)（公告）日: 2022-06-14
• 發(fā)明（設(shè)計(jì)）人: 牟文平;隋少春;高鑫;彭雨;王鵬程;李仁政;羅耀輝;唐李
• 申請(qǐng)（專(zhuān)利權(quán)）人: 成都飛機(jī)工業(yè)（集團(tuán)）有限責(zé)任公司
• 主分類(lèi)號(hào): G05B19/4097
• 分類(lèi)號(hào): G05B19/4097
• 代理公司: 廣州三環(huán)專(zhuān)利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚(yáng)

1.一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，其特征在于，包括以下步驟：

步驟一：以加工特征為載體構(gòu)建加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型，以加工數(shù)據(jù)流為主線，有序集成程序編制、后置處理、切削仿真、加工過(guò)程監(jiān)測(cè)檢測(cè)、加工結(jié)果檢測(cè)各環(huán)節(jié)，確定不同的存儲(chǔ)數(shù)據(jù)類(lèi)型，并進(jìn)行各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)；

步驟二：從零件上獲取待加工特征，并基于特征相似度評(píng)價(jià)方法，從構(gòu)建的加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型中得到同待加工特征的相似特征集；

步驟三：針對(duì)相似特征集的歷史加工效果，基于歷史加工效果評(píng)價(jià)結(jié)果，并基于熵權(quán)法得到相似特征歷史加工效果的綜合評(píng)價(jià)值；

步驟四：從相似特征集中得到歷史加工效果綜合評(píng)價(jià)最優(yōu)的特征及其對(duì)應(yīng)的工藝方案，以此工藝方案作為待加工特征的工藝方案；

步驟五：在數(shù)控工藝設(shè)計(jì)階段，基于軟件集成和加工數(shù)據(jù)集成，將切削仿真結(jié)果作為工藝優(yōu)化的依據(jù)反饋至程序編制階段，實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)階段的閉環(huán)控制；

步驟六：在零件的數(shù)控加工階段，加工過(guò)程中獲取加工過(guò)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢測(cè)數(shù)據(jù)，加工后獲取加工結(jié)果檢測(cè)數(shù)據(jù)；

步驟七：將加工過(guò)程狀態(tài)監(jiān)測(cè)檢測(cè)數(shù)據(jù)、加工結(jié)果檢測(cè)數(shù)據(jù)及工藝設(shè)計(jì)各環(huán)節(jié)的數(shù)據(jù)將存儲(chǔ)到加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型中，作為后續(xù)數(shù)控工藝優(yōu)化的依據(jù)；

在所述步驟五中，所述軟件集成是指在零件數(shù)控工藝設(shè)計(jì)階段，以CAM軟件為平臺(tái)，實(shí)現(xiàn)程序編制、后置處理及切削仿真的有效集成；

在所述步驟五中，所述加工數(shù)據(jù)集成包括工藝數(shù)據(jù)集成和加工過(guò)程數(shù)據(jù)集成；其中，

所述工藝數(shù)據(jù)集成是指在零件數(shù)控工藝設(shè)計(jì)階段，以集成軟件為平臺(tái)，以加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型為載體，實(shí)現(xiàn)特征加工要求、工序工步、加工程序、仿真結(jié)果數(shù)據(jù)在程序編制、后置處理、切削仿真的工藝設(shè)計(jì)各階段的傳遞；

所述加工過(guò)程數(shù)據(jù)集成是指以加工特征為載體，實(shí)現(xiàn)加工程序、加工工序、加工工步各工藝信息、加工過(guò)程監(jiān)測(cè)檢測(cè)數(shù)據(jù)及加工結(jié)果檢測(cè)數(shù)據(jù)在加工全流程各階段的傳遞，將加工過(guò)程監(jiān)測(cè)檢測(cè)數(shù)據(jù)反饋至工藝設(shè)計(jì)階段。

2.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，其特征在于，在所述步驟一中，所述加工特征包括特征類(lèi)型、特征幾何結(jié)構(gòu)、特征幾何尺寸、特征加工精度、特征材料屬性和特征間位置關(guān)系各信息，所述特征類(lèi)型包括槽、筋、孔和輪廓。

3.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，其特征在于，在所述步驟一中，在所述程序編制的環(huán)節(jié)中，加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括毛坯尺寸、裝夾方案、加工工序、加工工步、加工機(jī)床、加工刀具、加工特征、走刀策略、進(jìn)退刀方式和切削參數(shù)；

在所述后置處理的環(huán)節(jié)中，加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括加工工序、加工工步和NC程序，所述NC程序包括NC代碼、特征編號(hào)、加工操作編號(hào)、加工過(guò)程監(jiān)測(cè)檢測(cè)指令，所述加工過(guò)程監(jiān)測(cè)檢測(cè)指令包括探頭檢測(cè)觸發(fā)指令、中間狀態(tài)監(jiān)測(cè)觸發(fā)指令；

在所述切削仿真的環(huán)節(jié)中，加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括切削仿真文件、NC程序和仿真結(jié)果，其中仿真結(jié)果包含零件加工欠切、過(guò)切、碰撞各異常信息、加工仿真時(shí)間信息以及加工仿真切削體積變化信息；

在所述加工過(guò)程監(jiān)測(cè)檢測(cè)的環(huán)節(jié)中，加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括NC程序、機(jī)床功率監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、切削振動(dòng)監(jiān)測(cè)數(shù)據(jù)、加工過(guò)程中間狀態(tài)測(cè)頭檢測(cè)數(shù)據(jù)和中間狀態(tài)超聲測(cè)厚數(shù)據(jù)；

在所述加工結(jié)果檢測(cè)的環(huán)節(jié)中，加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型中的數(shù)據(jù)類(lèi)型包括加工特征、加工結(jié)果檢測(cè)程序、特征形位公差檢測(cè)數(shù)據(jù)、特征尺寸檢測(cè)數(shù)據(jù)和表面質(zhì)量檢測(cè)數(shù)據(jù)。

4.根據(jù)權(quán)利要求1所述的一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，其特征在于，在所述步驟二中，所述特征相似度評(píng)價(jià)方法為：

依據(jù)評(píng)價(jià)指標(biāo)得到不同特征之間的相似度，進(jìn)而獲取同待加工特征相似度高于期望值的特征集；

所述評(píng)價(jià)指標(biāo)包括特征類(lèi)型、材料、尺寸、結(jié)構(gòu)、加工精度、使用的加工機(jī)床及刀具。

5.根據(jù)權(quán)利要求1或2所述的一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，其特征在于，在所述步驟三中，所述歷史加工效果評(píng)價(jià)以加工特征及其對(duì)應(yīng)的加工工藝作為評(píng)價(jià)對(duì)象，包括加工過(guò)程狀態(tài)評(píng)價(jià)和加工結(jié)果評(píng)價(jià)，所述加工特征對(duì)應(yīng)的加工工藝包括特征加工走刀策略、切削參數(shù)、特征加工順序以及機(jī)床、刀具各加工資源信息。