[发明专利]基于数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分析方法

权利要求书

1.一种基于数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分析方法，其特征在于，包括以下步骤：

1)解析三维设计模型，建立船用柴油机复杂零部件加工过程数字孪生模型；

2)针对机加过程中的加工制造资源装备、工件、加工车间的实时场景，获取机加工过程中的实时动态数据与虚拟仿真数据，完善数字孪生模型；

3)建立基于信息物理融合的数据映射，生成面向船用柴油机复杂零部件工艺可行性分析的孪生数据；

4)依据生成的面向船用柴油机复杂零部件工艺可行性分析孪生数据，通过，完成零部件的加工特征识别和工艺可行性分析，判断船用柴油机复杂零部件的工艺可行性；

5)依据工艺需求，生成工艺可行性分析报告。

2.根据权利要求1所述的数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分析方法，其特征在于，所述的解析零件三维模型，包括提取零件的工艺设计信息和形状尺寸信息，所述的数字孪生模型，在零件三维模型基础上包含加工现场实时数据、虚拟仿真数据，添加实时通信和信息传输；数字孪生模型融合多维模型包括三维实体模型、工序间模型、感知模型、虚拟仿真模型；孪生数据包括加工过程中的物理空间、虚拟空间、服务系统以及三者之间的融合数据。

3.根据权利要求1所述的数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分方法，其特征在于，所述的实时数据，是针对机加过程中的加工制造资源装备、工件、加工车间的实时场景，选取加工件、加工件制造资源和加工人员为对象，获取机加过程中的实时动态数据。

4.根据权利要求1所述的数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分方法，其特征在于，所述步骤(2)中，虚拟仿真数据，来源于软件和算法的仿真与优化；通过加工过程仿真软件对零件工序的加工过程仿真，得出当前所选的加工参数和工艺内容是否能加工出理想的产品；通过对工件加工过程温度、应力应变的仿真，得出加工件是否能达到理想的质量要求；通过对制造资源的仿真，得出当前设备是否能加工即将要进行的工序下的工艺内容。

5.根据权利要求1所述的数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分方法，其特征在于，所述步骤(3)中，信息物理融合以及孪生数据的映射，是将有的历史数据、工艺设计数据、实时感知数据、虚拟仿真数据和融合数据转化为可供系统使用的孪生数据，同时建立一种能够为系统通用的数据格式。

6.根据权利要求1所述的数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分方法，其特征在于，所述步骤(4)中，依据生成的孪生数据，完成零部件的加工特征识别和工艺可行性分析，判断船用柴油机复杂零部件的工艺可行性。首先，从数字孪生工艺模型中获取当前加工工序下零件的外形尺寸、加工工艺参数、加工精度等信息；其次，基于生成的孪生数据完成加工工艺可行性评估，具体包含制造资源设备加工约束判断、加工刀具等辅助装备加工约束判断、工艺装备约束判断、加工特征精度等级评估、加工成本的估算。

7.根据权利要求1所述的数字孪生的船用柴油机复杂零部件工艺可行性分方法，其特征在于，所述步骤(5)中，依据工艺需求和企业规划，整合基于数字孪生的工艺可行性分析结果，生成工艺可行性分析报告，包含原因报告、解决方案建议和成本预估。