《基於資源配置空間區域分割的加工特徵識別技術》是依託華中科技大學，由黃正東擔任項目負責人的面上項目。
基本介紹
- 中文名：基於資源配置空間區域分割的加工特徵識別技術
- 項目類別：面上項目
- 項目負責人：黃正東
- 依託單位：華中科技大學
中文摘要,結題摘要,
中文摘要
加工特徵識別是實現機加工中CAD/CAPP無縫集成的關鍵環節，然而目前獨立於製造資源的通用加工特徵識別研究工作遭遇資源多選困境，仍未形成普遍套用的技術。本課題採取面向實際設備資源的機器驅動式工藝規劃思想，通過研究資源配置運動與工件幾何形狀之間的匹配關係，形成有效地支持特定工具機環境下工藝規劃的加工特徵自動識別技術。課題首先將基於配置空間方法，研究工具機、夾具和刀具等資源的製造能力精準表達方法。其次將研究基於幾何分析的候選裝夾選擇、工件表面在配置空間中的映像生成以及配置空間中特徵運動區域分割等問題。最後課題將基於工件表面與資源及其運動的關聯關係，研究整體加工表面的特徵區域劃分、特徵體生成及特徵加工順序確定等問題。此外，課題還將開發加工特徵識別軟體原型系統，對理論方法研究成果進行檢驗和套用驗證。本課題預期成果不僅有望推進CAD/CAPP有效集成，同時為面向實際製造資源的直接工藝規劃奠定理論基礎。
結題摘要
加工特徵是零件幾何模型中與具體加工操作對應的部分表面，自動識別加工特徵是實現零件設計與加工製造無縫集成的關鍵技術之一。然而，傳統加工特徵識別方法對相交特徵和資源多選等問題不能有效處理。本課題基於資源配置運動與工件幾何形狀之間的匹配關係，約束相交特徵多義和製造資源多選範圍，形成有效地支持工藝規劃的加工特徵自動識別技術。 為此，本項目開展了若干研究工作。首先，研究了製造資源能力建模和加工特徵定義方法。其次，研究了材料切除區域的單元剖分與特徵組合方法。此外，針對識別的加工特徵，還研究了裝夾規劃與加工操作順序生成方法。最後，基於材料單元最佳化組合方法，開發了三維加工特徵識別軟體原型系統。本項目在執行上述研究任務的過程中取得的下列主要研究成果：（1）基於Mill/Turn工具機運動特徵的車銑切削體分離方法；（2）基於等參曲線簇的配置空間表示及其生成方法；（3）基於刀具接近方向的車削和銑削材料體的單元剖分方法；（4）具有多極面車銑複合零件的最大可車狀態自動提取方法；（5）基於分層樹搜尋的車削特徵識別方法；（6）基於材料單元組合最佳化的車銑複合加工特徵識別方法；（7）精度約束下裝夾規劃和工序順序最佳化求解方法。在上述研究成果基礎上，課題組開發了相關軟體原型系統，其功能包括加工特徵識別、工藝路線最佳化、三維切削仿真與加工參數選擇、以及基於離散系統建模的加工工藝流程仿真，並將其套用於若干典型零件的加工工藝規劃。 本項目在克服相交特徵識別難點和解決特徵-資源映射多選問題等方面取得了一些進展，為CAD/CAPP無縫集成提供了理論和方法基礎。具體地，這些進展主要體現在：基於工具機和刀具運動的材料格線剖分簡化了相交特徵識別難度；基於組合最佳化的特徵識別方法較好地解決了相交特徵多義性問題；精度約束下裝夾和工序順序最佳化方法適合處理資源多選問題並保證加工精度質量。
