制造工藝資源建模技術(shù)及其在夾具設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)中的應(yīng)用.pdf

1、制造工藝資源是產(chǎn)品設(shè)計(jì)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(shù)系統(tǒng)的重要組成部分之一。面對(duì)用戶需求個(gè)性化、多樣化以及快速多變的市場(chǎng)競(jìng)爭(zhēng)，實(shí)現(xiàn)對(duì)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(yīng)能力的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)。但由于制造工藝資源本身的多樣性、復(fù)雜性、經(jīng)驗(yàn)性、不確定性等特點(diǎn)，如何將分散在各個(gè)企業(yè)中的制造工藝資源進(jìn)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(shè)計(jì)的制造工藝資源需求的基礎(chǔ)上，針對(duì)現(xiàn)有制造資源建模存在的問題，重點(diǎn)研究了面向協(xié)同工藝設(shè)計(jì)的制造資源建模方法、集成共享技術(shù)、資源表示和優(yōu)化配置方法以及基于資源共享平臺(tái)的夾具設(shè)計(jì)支持系統(tǒng)應(yīng)用技術(shù)。論文的主要研究成果和特色如下： (1)應(yīng)用面向?qū)ο蠼Ｔ恚灾圃旃に囐Y源的結(jié)構(gòu)、能力和狀態(tài)為對(duì)象，通過分析制造工藝資源對(duì)象的基本結(jié)構(gòu)、對(duì)象提取方法和對(duì)象抽象原則，構(gòu)建了一種由產(chǎn)品數(shù)據(jù)庫、設(shè)備資源庫、工裝資源庫、工藝知識(shí)

3、庫和工藝設(shè)計(jì)數(shù)據(jù)資源庫五個(gè)部分組成的制造工藝資源庫，并對(duì)資源庫的表達(dá)模式、描述方法、層次化管理與存儲(chǔ)方法進(jìn)行了分析論述。根據(jù)制造工藝資源共享平臺(tái)功能需求，提出了協(xié)同工藝設(shè)計(jì)中制造工藝資源共享的關(guān)鍵技術(shù)包括制造工藝資源的數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換、檢索機(jī)制、數(shù)據(jù)交換標(biāo)準(zhǔn)和接口技術(shù)。 (2)為了表達(dá)制造工藝資源特征層次結(jié)構(gòu)、分類結(jié)構(gòu)及資源對(duì)象關(guān)系，采用面向?qū)ο蠹夹g(shù)、特征建模技術(shù)、特征映射技術(shù)和模糊理論的設(shè)計(jì)思想策略構(gòu)建了制造工藝資源特征模型，應(yīng)用于零

4、件結(jié)構(gòu)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(shè)計(jì)過程所對(duì)應(yīng)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(jì)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(yīng)用于工藝設(shè)計(jì)中制造工藝資源特征與工序特征的匹配。 (3)為了對(duì)資源共享過程相關(guān)的概念、對(duì)象、活動(dòng)及其之間的相互關(guān)系進(jìn)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(jié)構(gòu)，建立了由資源組織、資源檢索、資源應(yīng)用和資源維護(hù)四個(gè)部分組成的制造工藝資源共享模型。通過對(duì)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(guān)系和工藝元任務(wù)語義模型、并以形式化表示，設(shè)計(jì)工藝元任務(wù)與資源的匹配、資源與任務(wù)輸入匹配和資源與任務(wù)輸出匹配算法。 (4)針對(duì)工藝設(shè)計(jì)中制造工藝資源選擇決策問題，構(gòu)建了制造工藝資源評(píng)價(jià)模型與指標(biāo)體系結(jié)構(gòu)，提出了一種用模糊語言給出每個(gè)指標(biāo)沒

6、有決定權(quán)重評(píng)價(jià)值的多方案決策問題的綜合評(píng)價(jià)方法。該方法首先求出每對(duì)方案關(guān)于每個(gè)指標(biāo)的模糊偏好關(guān)系，然后通過對(duì)決者的沖突偏好確定綜合權(quán)重來解決該問題。同時(shí)重點(diǎn)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(guān)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(shè)計(jì)相關(guān)的制造資源信息模型和工藝資源信息模型，使其為夾具設(shè)計(jì)制造過程中所有要求活動(dòng)提供足夠的信息支持，設(shè)計(jì)了以夾具計(jì)算庫、裝夾知識(shí)庫、夾具圖形庫構(gòu)成的

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