[发明专利]航空机加件面向智能制造的产品工艺编程仿真的方法

说明书

航空机加件面向智能制造的产品工艺编程仿真的方法，本方法构建了机加产品智能制造的全过程，包括对设计实现特征定义及规范标准建模，实现对工艺特征驱动的自动编程；建立协同工艺仿真及检验平台；实现工艺仿真平台与各标准库之间连接传递，构建适应于智能化数控编程的编程特征库及运算库，建立面向智能制造的机加件数控编程标准集成方法，实现加工特征驱动的数控程序自动编程和仿真运算环境，进而建立全方位的智能制造。

技术领域

本发明形成一套航空机加件面向智能制造的产品工艺编程仿真的方法，属于飞机制造领域。

背景技术

由于飞机对可靠性、舒适性和经济性等具有更高的苛刻要求，同时面临批量飞机订单的准时交付压力，因此仅仅沿袭已有的飞机制造技术体系将难以适应飞机的研制生产特点和客户需求，迫切需要采用更为先进、适用的制造技术和信息化技术来提升民机的制造能力和水平。尤其对于以数控加工为主的飞机各类结构件，约占全部飞机零件加工制造工作量的75％以上，加之其种类众多、数量庞大、结构复杂，尺度大且具有明显的薄壁易变形特征，迫切需要发展更具创新性、可控性、适应性、全局性的数控加工/工艺仿真，以显著提升飞机结构件的高效、优质、低成本设计与加工能力和水平。

航空企业的体制是各航空制造厂独立运营，这就导致了各制造工艺方法及编程方法独立且不一致，存在着各厂考虑制造环节水平高低不同，发展不一致。影响航空制造整体水平提高缓慢。由于飞机零部件加工特征复杂，现阶段依靠人工进行数控编程，过多依赖工艺员的经验，导致编程效率低且容易出错。是实现智能制造的技术瓶颈。

发明内容

针对以上问题，本发明创造提出了一种航空机加件面向智能制造的产品工艺编程仿真的方法，其步骤为：

1)飞机数字化设计与机加工艺仿真信息集成标准体系的制定：

1.1)机加设计和工艺仿真信息集成定义标准化制定：

1.1.1)编制面向全过程、全要素的机加工艺模型定义及相关的加工方法规范，得出设计与工艺模型构建中涉及的构建方法、过程信息、工艺信息、资源信息的完整性定义，并进行系统化、体系化、规范化的信息处理和表达；

1.1.2)在全过程全要素艺模型体系定义的基础上，分析飞机零件加工和检测的核心内容，进行语义规范化处理，形成指导全过程全要素工艺模型构建的规范；

1.1.3)针对全过程全要素工艺模型体系构建方法，采用元模型建模方法进行元素定义：在全过程全要素的工艺模型的定义的基础上编制相关规范，建立过程、模型、要素之间的关联关系；

1.2)建立全过程全要素工艺模型、数据库体系框架：针对面向多设备协同加工，先确定多设备的协同传递要素，定义与工艺加工相关的来自基础制造资源库的机床设备要素信息和设备接口信息，然后建立零件加工过程中涉及的多设备协同要素与设备之间的关联关系，为实际加工中工艺模型的解析提供依据；

1.3)得到飞机数字化设计与机加工艺仿真信息集成标准：以步骤1.1)-1.2)中得到的设计模型和设计特征与加工特征关联关系，建立面向智能制造的飞机数字化设计、机加工艺仿真信息集成标准体系。

2)知识库构建技术：

2.1)构建知识库：

2.1.1)划分飞机结构件制造工艺中关键加工特征及加工阶段，编制基础制造资源的建模规范；根据工艺数据内潜在规律，分种类建立工艺知识模型；收集现场加工数据、质量数据和加工案例，反馈到加工工艺知识元中，并对其进行进化，最终面向飞机结构件和制造工艺构建可进化的结构化工艺知识库与工艺资源库；

2.1.2)对典型结构件上关键加工特征与其加工阶段，分类建立工艺知识和资源的关系结构树，使工艺知识库服务于工艺设计和制造过程；