CN107085623B - 一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法 - Google Patents

Abstract

本发明涉及一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法，属于智能制造技术领域。本发明通过计算工艺知识对框肋零件的覆盖程度，不断完善工艺知识管理库，扩大对产品零件的覆盖程度，有利于提供零件工艺参数设计计算效率和准确度，实现零件的快速精确成形；同时推动数字化制造技术体系不断发展完善，提升新工艺、新技术的制造成熟度等级，加快技术在产品生产中的应用推广。

Description

一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法

技术领域

本发明涉及一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法，属于智能制造技术领域。

背景技术

飞机零件数量大、种类多、成形工艺复杂，以框肋零件为例，从外表形状看，液压成形零件形状复杂，外形变化幅度大，周围有浅的弯边，外形有直线、凸曲线、凹曲线，腹板上结构要素类型繁多，有减轻孔、加强槽、加强窝、下陷、翻边等；从工艺特征上看，液压成形方法简单，具有较好的典型性，由于液压件类型多、工序复杂，加上需要成形后续处理，辅助工序复杂。工艺知识及其应用技术是实现快速精确成形的关键因素，为此在数字化制造技术体系发展过程中构建了制造资源库、标准信息库和工艺设计知识库等各类工艺知识库，并且开发了一系列建模工具，以管理和使用企业各类工艺知识及其应用技术。工艺知识库中知识的离散程度、覆盖程度对零件工艺参数计算速度和准确性有明显的影响，为了保证零件参数设计过程的快速性和补偿结果的准确性，就要求数据库中的工艺知识能达到一定覆盖程度。

发明内容

本发明的目的在于提供一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法，对实际飞机产品中框肋零件各个特征值进行离散，形成有限的零件集合；分析已开发工艺知识管理库中的工艺知识所包含的零件，通过二者比较计算工艺知识对实际零件的覆盖程度。分析计算结果，不断完善工艺知识管理库，扩大对产品零件的覆盖程度，有利于提供零件工艺参数设计计算效率和准确度，实现零件的快速精确成形。

本发明为了实现上述目的，采用如下技术方案：

一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法：

根据工艺知识中零件特征组成，对实际产品P中框肋零件各个特征值进行二级离散，形成有限的零件集合，计算每个特征项a_i,i＝1,2,......,m取值区间I_ij,j＝1,2,......,r_i在前一特征区间下所占数量比重ω_ij；将该零件集合中的每个零件与已开发工艺知识库中知识单元的零件特征值进行比较计算，综合得到工艺知识对实际零件的覆盖程度c，具体步骤如下：

步骤1：描述框肋零件制造工艺知识中零件信息的特征为 (a₁,a₂,...a_i,...,a_m),i＝1,2,......,m，对于零件第i个特征项参数a_i，其在某一实际产品P中的取值值域区间为

一级离散为r_i个区间一级离散为r_i个区间I_ij[v_ip,v_iq],j＝1,2,......,r_i；对特征项a_i区间I_ij进行二级离散，离散间距为d_ij，均匀离散为区间I_ijk，k＝1,2,......,s_ij，均匀离散点的数量为T_ij，T_ij＝s_ij+1；

步骤2：对于零件特征项参数a_i,i＝1,2,......,m的取值区间I_ij,j＝1,2,......,r_i，按照特征分量的顺序形成零件特征树，从顶层的节点到底层节点的路径确定的区间联合I_u，u＝1,2,......,R，总数量为

联合区间I_u由a₁取值一级离散区间I_1ab[v_1a,v_1b]、a₂取值一级离散区间I_2cd[v_2c,v_2d]、a_i-1取值一级离散区间I_ief[v_ie,v_if]、a_i取值一级离散区间I_ipq[v_ip,v_iq]、a_m取值一级离散区间I_myz[v_my,v_mz]共同确定；

步骤3：以a₀代表零件总体，统计该类型零件在实际产品P中的总数N₀，按照零件特征树的各个特征项取值，从a₁至a_m逐层统计a_i依据取该特征项I_ij内取值的实际零件数量，对于联合区间I_u，a_i-1取值I_(i-1)(ef)[v_{(i-1)e,v(i-1)f}]的零件数量为N_(i-1)(ef)，a_i取值I_i(pq)[v_ip,v_iq]的零件数量为N_ipq，按下式计算参数取值区间权重ω_ij：

ω_ij＝N_(i-1)(ef)/N_i(pq)，其中，ω_ij满足

步骤4：零件特征项区间联合I_u，u＝1,2,......,R，根据二级离散点确定零件为A_uv，v＝1,2,......,T_u，其数量T_u＝T_1(ab)×T_2(cd)×...×T_i(pq)×...×T_m(yz)，每个零件示为(b_1l，b_2l，...b_il，...，b_ml)，l＝1，2，......，N，其中

确定零件制造工艺知识库实例知识单元C_k(c_1k,c_2k,...c_ik,...,c_mk)，k＝1,2,......,N'₀对联合区间内取各离散值零件A_uv的覆盖度；

步骤a：对于联合区间I_u取值的零件实例A_uv逐一与知识库中知识单元C_k进行比较，如果

则

知识库的知识单元覆盖到了该零件特征；否则

知识库的知识单元没有覆盖到该零件特征；

步骤b：根据联合区间I_u中第m个特征项取值区间的划分，计算该区间内知识库对知识的覆盖数量

步骤c：根据联合区间I_u中第m个特征项取值区间的划分，对零件特征树第m个特征项上一层的r_m-1特征树节点，计算该区间内工艺知识库对零件的覆盖数

和实际产品的零件加权后数量

步骤d：按下式递归计算特征树每个节点下的特征取值加权覆盖数

和实际产品的零件加权后数量

步骤e：按下式计算工艺知识库的知识对该零件的覆盖度c：

本发明的有益效果

本发明通过计算工艺知识对框肋零件的覆盖程度，不断完善工艺知识管理库，扩大对产品零件的覆盖程度，有利于提供零件工艺参数设计计算效率和准确度，实现零件的快速精确成形；同时推动数字化制造技术体系不断发展完善，提升新工艺、新技术的制造成熟度等级，加快技术在产品生产中的应用推广。

附图说明

图1为本发明框肋零件回弹预测知识的原理框图；

图2为本发明框肋零件特征树示意图。

具体实施方式

下面结合附图1、2对本发明进行详细描述：

以表1所示的框肋零件回弹预测知识，结合附图，说明一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法的具体实施过程。

步骤1：描述框肋零件制造工艺知识中零件信息的特征为(a₁,a₂,a₃)，如表1 所示，从某一飞机产品P中对三个参数的取值区间离散为I_ij，r₁＝3，r₂＝1，r₃＝5；对其进行二级离散间距d_ij并计算相应点数T_ij。

表1弯边回弹补偿知识离散区间

步骤2：对于零件特征项参数a_i,i＝1,2,3的取值区间I_ij,j＝1,2,......,r_i，按照特征分量的顺序形成零件特征树，如图2所示，从顶层的节点到底层节点的路径确定的区间联合I_u，u＝1,2,......,15，联合区间I_u由a₁取值一级离散区间 I_1ab[v_1a,v_1b]、a₂取值一级离散区间I_2cd[v_2c,v_2d]、a₃取值一级离散区间I_ief[v_ie,v_if]共同确定。

步骤3：以a₀代表零件总体，统计该类型零件在实际产品P中的总数N₀，按照零件特征树的各个特征项取值，从a₁至a₃逐层统计a_i依据取该特征项I_ij内取值的实际零件数量，对于联合区间I_u，a_i-1取值I_(i-1)(ef)[v_{(i-1)e,v(i-1)f}]的零件数量为 N_(i-1)(ef)，a_i取值I_i(pq)[v_ip,v_iq]的零件数量为N_ipq，按下式计算参数取值区间权重ω_ij：

ω_ij＝N_(i-1)(ef)/N_i(pq)，其中，i＝1,2,3，ω_ij满足

计算结果如表1所示。

步骤4：零件特征项区间联合I_u，u＝1,2,......,15，根据二级离散点确定零件为A_uv，v＝1,2,......,T_u，其数量T_u＝T_1(ab)×T_2(cd)×T_3(ef)，每个零件示为(b_1l,b_2l,b_3l)， l＝1,2,......,N，其中

确定当前零件制造工艺知识库实例知识单元 C_k(c_1k,c_2k,c_3k)，k＝1,2,......,N'₀对联合区间内取各离散值零件A_uv的覆盖度。

步骤a：对于联合区间I_u取值的零件实例A_uv逐一与知识库中知识单元C_k进行比较，如果

则

知识库的知识单元覆盖到了该零件特征；否则

知识库的知识单元没有覆盖到该零件特征。

步骤b：根据联合区间I_u中第m个特征项取值区间的划分，计算该区间内知识库对知识的覆盖数量

计算结果如表2所示，当前工艺知识库覆盖度为0.7319。

表2知识库已有回弹补偿知识覆盖的零件对象

步骤c：根据联合区间I_u中第3个特征项取值区间的划分，对零件特征树第3个特征项上一层的3特征树节点，计算该区间内工艺知识库对零件的覆盖数

和实际产品的零件加权后数量

步骤d：按下式递归计算特征树每个节点下的特征取值加权覆盖数和实际产品的零件加权后数量。

对于弯曲半径特征树节点，计算值如下：

对于材料厚度特征树节点，计算值如下：

步骤e：按下式计算工艺知识库对该零件的覆盖度c：

Claims (1)

1.一种框肋零件制造工艺知识覆盖度计算方法，其特征在于：

根据工艺知识中零件特征组成，对实际产品P中框肋零件各个特征值进行二级离散，形成有限的零件集合，计算每个特征项a_i,i＝1,2,......,m取值区间I_ij,j＝1,2,......,r_i在前一特征区间下所占数量比重ω_ij；将该零件集合中的每个零件与已开发工艺知识库中知识单元的零件特征值进行比较计算，综合得到工艺知识对实际零件的覆盖度c，具体步骤如下：

步骤1：描述框肋零件制造工艺知识中零件信息的特征为(a₁,a₂,...a_i,...,a_m),i＝1,2,......,m，对于零件第i个特征项参数a_i，其在某一实际产品P中的取值值域区间为

一级离散为r_i个区间I_ij[v_ip,v_iq],j＝1,2,......,r_i；对特征项a_i区间I_ij进行二级离散，离散间距为d_ij，均匀离散为区间I_ijk，k＝1,2,......,s_ij，均匀离散点的数量为T_ij，T_ij＝s_ij+1；

步骤2：对于零件特征项参数a_i,i＝1,2,……,m的取值区间I_ij,j＝1,2,……,r_i，按照特征分量的顺序形成零件特征树，从顶层的节点到底层节点的路径确定的联合区间I_u，u＝1,2,……,R，总数量为

联合区间I_u由a₁取值一级离散区间I_1ab[v_1a,v_1b]、a₂取值一级离散区间I_2cd[v_2c,v_2d]、a_i-1取值一级离散区间I_(i-1)(ef)[v_(i-1)e，v_(i-1)f]、a_i取值一级离散区间I_ipq[v_ip，v_iq]、a_m取值一级离散区间I_myz[v_my，v_mz]共同确定；

步骤3：以a₀代表零件总体，统计该类型零件在实际产品P中的总数N₀，按照零件特征树的各个特征项取值，从a₁至a_m逐层统计a_i依据取该特征项I_ij内取值的实际零件数量，对于联合区间I_u，a_i-1取值I_(i-1)(ef)[v_(i-1)e,v_(i-1)f]的零件数量为N_(i-1)(ef)，a_i取值I_ipq[v_ip，v_iq]的零件数量为N_ipq，按下式计算参数取值区间的所占数量比重ω_ij：ω_ij＝N_(i-1)(ef)/N_ipq，其中，ω_ij满足

步骤4：零件特征项联合区间I_u，u＝1,2,......,R，根据二级离散点确定零件为A_uv，v＝1,2,......,T_u，其数量T_u＝T_1(ab)×T_2(cd)×...×T_i(pq)×...×T_m(yz)，每个零件示为(b_1l,b_2l,...b_il,...,b_ml)，l＝1,2,……,N，其中

确定零件制造工艺知识库实例知识单元C_k(c_1k,c_2k,…c_ik,...,c_mk)，k＝1,2,......,N'₀对联合区间内取各离散值零件A_uv的覆盖度；

步骤a：对于联合区间I_u取值的零件实例A_uv逐一与知识库中知识单元C_k进行比较，如果

则

知识库的知识单元覆盖到了该零件特征；否则

知识库的知识单元没有覆盖到该零件特征；

步骤b：根据联合区间I_u中第m个特征项取值区间的划分，计算该区间内知识库对零件的覆盖数量

步骤c：根据联合区间I_u中第m个特征项取值区间的划分，对零件特征树第m个特征项上一层的r_m-1特征树节点，计算该区间内工艺知识库对零件的覆盖数

和实际产品的零件加权后数量

步骤d：按下式递归计算特征树每个节点下的特征取值加权覆盖数

和实际产品的零件加权后数量

步骤e：按下式计算工艺知识库的知识对该零件的覆盖度c：

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