[發(fā)明專利]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（公告）號(hào): CN113341882B
• 公開（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
• 主分類號(hào): G05B19/4097
• 分類號(hào): G05B19/4097
• 代理公司: 廣州三環(huán)專利商標(biāo)代理有限公司 44202
• 代理人: 肖宇揚(yáng)

本發(fā)明公開了一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，涉及數(shù)控工藝設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，其方法包括以加工特征為載體構(gòu)建加工知識(shí)數(shù)據(jù)模型，有序集成程序編制、后置處理、切削仿真、加工過程監(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)類型，并進(jìn)行各環(huán)節(jié)數(shù)據(jù)的存儲(chǔ)，從而打通產(chǎn)品加工全流程數(shù)據(jù)流，實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品加工全周期知識(shí)的有效積累，且通過建立加工知識(shí)同零件特征的關(guān)聯(lián)關(guān)系，構(gòu)建數(shù)控工藝基礎(chǔ)數(shù)據(jù)模型，基于歷史加工效果評(píng)價(jià)結(jié)果，實(shí)現(xiàn)加工知識(shí)重用，形成面向產(chǎn)品加工全流程的工藝閉環(huán)控制，完成數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化，有效避免歷史加工質(zhì)量問題的重復(fù)發(fā)生，可顯著提升數(shù)控工藝設(shè)計(jì)水平，為智能加工提供高效、穩(wěn)定的數(shù)控工藝方案。

技術(shù)領(lǐng)域

本發(fā)明涉及數(shù)控工藝設(shè)計(jì)技術(shù)領(lǐng)域，具體涉及一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法。

背景技術(shù)

數(shù)控加工工藝是連接零件設(shè)計(jì)模型與最終產(chǎn)品的紐帶，直接影響零件的最終加工質(zhì)量。在航空、航天、船舶等領(lǐng)域，隨著飛機(jī)、火箭、艦船等產(chǎn)品性能提升，上述產(chǎn)品零件呈現(xiàn)復(fù)雜化、高精度化發(fā)展趨勢(shì)，加工難度顯著提升，對(duì)數(shù)控加工工藝提出了更高的要求。在上述領(lǐng)域多品種、小批量生產(chǎn)模式下，無(wú)法通過持續(xù)迭代優(yōu)化方式獲取高效穩(wěn)定的工藝方案，且加工過程不可預(yù)測(cè)，因而對(duì)數(shù)控工藝設(shè)計(jì)水平提出了更高的要求。

現(xiàn)有工藝設(shè)計(jì)方法主要采用“人機(jī)交互、以人為主”的計(jì)算機(jī)輔助制造模式，嚴(yán)重依賴人工經(jīng)驗(yàn)、效率低、質(zhì)量穩(wěn)定性差，已嚴(yán)重影響零件研制周期，如某飛機(jī)大型框類零件工藝準(zhǔn)備周期長(zhǎng)達(dá)45天，人機(jī)交互超過20萬(wàn)次，工藝準(zhǔn)備時(shí)間與數(shù)控加工時(shí)間之比長(zhǎng)達(dá)10:1。現(xiàn)有工藝準(zhǔn)備模式下工藝知識(shí)無(wú)法積累和繼承，已嚴(yán)重制約數(shù)控工藝水平的提升。為提升數(shù)控工藝技術(shù)水平，迫切需要一種集成工藝解決方案，實(shí)現(xiàn)工藝知識(shí)的積累和重用。

現(xiàn)有公開的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)方法主要包括切削參數(shù)優(yōu)化、加工軌跡優(yōu)化、基于知識(shí)庫(kù)的工藝決策等方向，可在一定程度上提高數(shù)控工藝設(shè)計(jì)水平，但并未實(shí)現(xiàn)數(shù)控工藝設(shè)計(jì)階段的工藝閉環(huán)控制及面向產(chǎn)品加工全流程的數(shù)據(jù)貫通，不能有效提升數(shù)控工藝設(shè)計(jì)水平。

發(fā)明內(nèi)容

針對(duì)現(xiàn)有技術(shù)中的缺陷，本發(fā)明提供一種基于加工知識(shí)的數(shù)控工藝設(shè)計(jì)及優(yōu)化方法，以實(shí)現(xiàn)數(shù)控工藝設(shè)計(jì)階段的工藝閉環(huán)控制及面向產(chǎn)品加工全流程的數(shù)據(jù)貫通，有效提升數(shù)控工藝設(shè)計(jì)水平。

為解決上述的技術(shù)問題，本發(fā)明采用以下技術(shù)方案：

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，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，加工過程中獲取加工過程狀態(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)。

優(yōu)選地，在步驟一中，加工特征包括特征類型、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，所述特征類型包括槽、筋、孔和輪廓。