制造工藝資源建模技術及其在夾具設計支持系統(tǒng)中的應用.pdf

1、制造工藝資源是產(chǎn)品設計制造過程中重要的企業(yè)資源信息，是制造業(yè)信息化技術系統(tǒng)的重要組成部分之一。面對用戶需求個性化、多樣化以及快速多變的市場競爭，實現(xiàn)對制造工藝資源的集成、共享與優(yōu)化利用，是提高企業(yè)快速反應能力的一個關鍵環(huán)節(jié)。但由于制造工藝資源本身的多樣性、復雜性、經(jīng)驗性、不確定性等特點，如何將分散在各個企業(yè)中的制造工藝資源進行有效地歸納和整理、形式化、數(shù)字化并以顯示方式保存下來，是企業(yè)資源信息系統(tǒng)數(shù)字化研究的前沿問題之一。 論文

2、在分析面向協(xié)同工藝設計的制造工藝資源需求的基礎上，針對現(xiàn)有制造資源建模存在的問題，重點研究了面向協(xié)同工藝設計的制造資源建模方法、集成共享技術、資源表示和優(yōu)化配置方法以及基于資源共享平臺的夾具設計支持系統(tǒng)應用技術。論文的主要研究成果和特色如下： (1)應用面向對象建模原理，以制造工藝資源的結構、能力和狀態(tài)為對象，通過分析制造工藝資源對象的基本結構、對象提取方法和對象抽象原則，構建了一種由產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、設備資源庫、工裝資源庫、工藝知識

3、庫和工藝設計數(shù)據(jù)資源庫五個部分組成的制造工藝資源庫，并對資源庫的表達模式、描述方法、層次化管理與存儲方法進行了分析論述。根據(jù)制造工藝資源共享平臺功能需求，提出了協(xié)同工藝設計中制造工藝資源共享的關鍵技術包括制造工藝資源的數(shù)據(jù)轉換、檢索機制、數(shù)據(jù)交換標準和接口技術。 (2)為了表達制造工藝資源特征層次結構、分類結構及資源對象關系，采用面向對象技術、特征建模技術、特征映射技術和模糊理論的設計思想策略構建了制造工藝資源特征模型，應用于零

4、件結構特征與加工特征、加工特征與特征的加工方法、特征的加工方法與制造工藝資源之間的特征映射。研究用工序特征描述工藝設計過程所對應的資源特征的集合，并以形式化定義，提出從制造工藝資源數(shù)據(jù)庫中檢索工序資源特征，以特征參數(shù)的相似性計算來檢索與工序匹配的資源特征的檢索算法。并將該方法應用于工藝設計中制造工藝資源特征與工序特征的匹配。 (3)為了對資源共享過程相關的概念、對象、活動及其之間的相互關系進行可以共同理解的、一致的、系統(tǒng)化的描述

5、，研究了資源共享模式的建模理論、方法和體系結構，建立了由資源組織、資源檢索、資源應用和資源維護四個部分組成的制造工藝資源共享模型。通過對制造工藝資源匹配總體流程分析，定義資源屬性、資源能力、資源關系和工藝元任務語義模型、并以形式化表示，設計工藝元任務與資源的匹配、資源與任務輸入匹配和資源與任務輸出匹配算法。 (4)針對工藝設計中制造工藝資源選擇決策問題，構建了制造工藝資源評價模型與指標體系結構，提出了一種用模糊語言給出每個指標沒

6、有決定權重評價值的多方案決策問題的綜合評價方法。該方法首先求出每對方案關于每個指標的模糊偏好關系，然后通過對決者的沖突偏好確定綜合權重來解決該問題。同時重點研究了一種基于模糊數(shù)語言的隸屬度函數(shù)求解算法，提出了基于偏序關系的多方案排序決策方法。 (5)并采用BOoCH方法建立了與夾具設計相關的制造資源信息模型和工藝資源信息模型，使其為夾具設計制造過程中所有要求活動提供足夠的信息支持，設計了以夾具計算庫、裝夾知識庫、夾具圖形庫構成的

7、夾具資源系統(tǒng)。提出了有向工藝特征關系圖的概念，定義了有向工藝特征關系圖同構，以零件結構特征和有向工藝特征關系圖來構建夾具實例庫。給出了零件工藝特征屬性相似度計算方法和基于有向工藝特征關系圖的夾具實例檢索算法。 (6)構建由參數(shù)化夾具元件、夾具組件和夾具實例構成的夾具圖形庫,采用基于知識的表示與推理技術，研究裝夾設計中定位夾緊知識的設計方法，制造工藝資源建模原理和夾具設計技術，開發(fā)由制造工藝資源管理、夾具資源管理、圖形庫管理、裝夾