CN111598364B - 用于机械零部件的数字化工艺编排系统 - Google Patents

用于机械零部件的数字化工艺编排系统 Download PDF

Info

Publication number
CN111598364B
CN111598364B CN201910126329.5A CN201910126329A CN111598364B CN 111598364 B CN111598364 B CN 111598364B CN 201910126329 A CN201910126329 A CN 201910126329A CN 111598364 B CN111598364 B CN 111598364B
Authority
CN
China
Prior art keywords
tool
module
information
tool assembly
machine
Prior art date
Legal status (The legal status is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the status listed.)
Active
Application number
CN201910126329.5A
Other languages
English (en)
Other versions
CN111598364A (zh
Inventor
吴俊�
马晓晨
乔文俊
Current Assignee (The listed assignees may be inaccurate. Google has not performed a legal analysis and makes no representation or warranty as to the accuracy of the list.)
SAIC General Motors Corp Ltd
Original Assignee
SAIC General Motors Corp Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by SAIC General Motors Corp Ltd filed Critical SAIC General Motors Corp Ltd
Priority to CN201910126329.5A priority Critical patent/CN111598364B/zh
Publication of CN111598364A publication Critical patent/CN111598364A/zh
Application granted granted Critical
Publication of CN111598364B publication Critical patent/CN111598364B/zh
Active legal-status Critical Current
Anticipated expiration legal-status Critical

Links

Classifications

    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q10/00Administration; Management
    • G06Q10/06Resources, workflows, human or project management; Enterprise or organisation planning; Enterprise or organisation modelling
    • G06Q10/063Operations research, analysis or management
    • G06Q10/0631Resource planning, allocation, distributing or scheduling for enterprises or organisations
    • G06Q10/06316Sequencing of tasks or work
    • GPHYSICS
    • G06COMPUTING; CALCULATING OR COUNTING
    • G06QINFORMATION AND COMMUNICATION TECHNOLOGY [ICT] SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES; SYSTEMS OR METHODS SPECIALLY ADAPTED FOR ADMINISTRATIVE, COMMERCIAL, FINANCIAL, MANAGERIAL OR SUPERVISORY PURPOSES, NOT OTHERWISE PROVIDED FOR
    • G06Q50/00Systems or methods specially adapted for specific business sectors, e.g. utilities or tourism
    • G06Q50/04Manufacturing
    • YGENERAL TAGGING OF NEW TECHNOLOGICAL DEVELOPMENTS; GENERAL TAGGING OF CROSS-SECTIONAL TECHNOLOGIES SPANNING OVER SEVERAL SECTIONS OF THE IPC; TECHNICAL SUBJECTS COVERED BY FORMER USPC CROSS-REFERENCE ART COLLECTIONS [XRACs] AND DIGESTS
    • Y02TECHNOLOGIES OR APPLICATIONS FOR MITIGATION OR ADAPTATION AGAINST CLIMATE CHANGE
    • Y02PCLIMATE CHANGE MITIGATION TECHNOLOGIES IN THE PRODUCTION OR PROCESSING OF GOODS
    • Y02P90/00Enabling technologies with a potential contribution to greenhouse gas [GHG] emissions mitigation
    • Y02P90/30Computing systems specially adapted for manufacturing

Abstract

本发明涉及用于机械零部件的数字化工艺编排系统,包括:特征信息参数化描述模块,其用于从机械零部件的三维图纸中识取特征信息;刀具资源库模块,其用于存储与数字化工艺编排系统关联的刀具资源信息;刀具总成干涉检查分析模块,其与特征信息参数化描述模块相连,用于在三维环境中对刀具总成与工件和夹具进行干涉性判断;刀具总成数据分析模块,其与刀具总成干涉检查分析模块相连,用于分析经由所述刀具总成干涉分析模块进行干涉性检查之后的刀具信息的关联性,以形成刀具可合并性信息表单;机床资源库模块,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的机床信息;以及工艺排序规则库模块,其用于确定与所述数字化工艺编排系统关联的加工顺序规则。

Description

用于机械零部件的数字化工艺编排系统
技术领域
本发明涉及机械零部件制造领域,具体涉及用于机械零部件的数字化工艺编排系统。
背景技术
目前,大部分制造型企业仍然采用传统的工艺设计模式,即利用计算机辅助工程师,人工全手动完成新零部件工艺设计工作,即便有计算机系统辅助进行工艺方式的推理,在具体工步排序进生产线的时候还是依赖于人的经验,未能实现完全自动的工步自动排序。此类现有工步排序模式存在着许多弊端,例如:
(1)工作效率低:在整个项目工艺排序过程中,工程师需要花费很多时间和精力做大量重复且繁琐的工作,例如不断地在不同的工序中调整工步内容,尝试进行优化,投入大量的时间和精力后,实际改善非常有限,很难找到最优的工艺排序方法;
(2)规划多产品柔性线时,工步排序的技术难度显著增加:在整个产品加工工步的排序过程中,如果有需求在一条生产线上柔性保护多个产品的加工需求,对比多产品之间的特征差异及工艺可共享性工作量巨大,在此过程中,极易因人为因素出现错误与遗漏,导致工艺规划的结果并不精益;
(3)工艺排序周期长,验证投入大:从最初的排序方案、同步设计到实物验证,整个过程耗时耗财耗力,且后期改进难度大,牵涉面广;
(4)项目一致性差:工步排序质量受工程师经验及能力限制,且因人而异。因此,不同项目间工步排序结果一致性差,不利于零部件批量投产后的运营及维护,易造成资源浪费。
由于机械制造行业竞争日趋激烈,零部件周期越来越短,单品利润越来越低,因此,急需新工艺工步排序模式来提升企业工艺设计能力,缩短开发周期,以期快速响应市场需求。
发明内容
有鉴于此,本发明提供了用于机械零部件的数字化工艺编排系统,从而有效解决或缓解了现有技术中存在的以上问题和其它方面的问题中的一个或多个。
按照本发明的第一方面,提供一种用于机械零部件的数字化工艺编排系统,所述系统包括:特征信息参数化描述模块,其用于从机械零部件的三维图纸中识取特征信息;刀具资源库模块,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的刀具资源信息;刀具总成干涉检查分析模块,其与所述特征信息参数化描述模块相连,用于在三维环境中对刀具总成与工件和夹具进行干涉性判断;刀具总成数据分析模块,其与所述刀具总成干涉检查分析模块相连,用于分析经由所述刀具总成干涉分析模块进行干涉性检查之后的所述刀具信息的关联性,以形成刀具可合并性信息表单;机床资源库模块,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的机床信息;以及工艺排序规则库模块,其用于确定与所述数字化工艺编排系统关联的加工顺序规则。
根据本发明一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述系统进一步包括加工过程分析模块,其与所述特征信息参数化描述模块相连,用于对所识取的特征信息进行加工过程分析。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述加工过程分析模块进行的所述加工分析过程包括:
基于所识取的特征信息与预设的加工推理规则和内在算法来确定针对所识取的特征信息的加工方法和加工刀具类型;以及
基于所述加工方法和加工刀具类型来确定加工方案,所述加工方案包括加工过程参数、工步加工时间和刀具总成预估价格。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述系统进一步包括:质量评估器、节拍评估器、成本计算器和运筹优化模块,所述运筹优化模块配置成基于所述机床资源库模块、所述刀具总成干涉检查分析模块和所述刀具总成数据分析模块提供的数据,确定满足工艺排序规则、质量评估要求和加工节拍要求的最优编排方案。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述运筹优化模块进一步配置成基于所述刀具总成数据分析模块生成的刀具可合并性信息表单对所述工艺排序规则进行优化,如果所述系统判断在同一工序的机床中存在可合并的刀具总成,则会采用同一刀具对两个或多个共用刀具的特征进行加工。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述节拍评估器进一步配置成确定某加工方案在各个工序的加工节拍是否满足产能所需的节拍要求。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述三维图纸包含机械零部件特征的PMI信息,从所述三维图纸中解析所述PMI信息以识取特征信息,并将所识取的特征信息输出至所述特征信息参数化描述模块以进行分类和处理来得到格式化的信息表单。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述刀具总成干涉检查分析模块进一步配置成基于从所述刀具资源库模块中获取的刀具资源信息以对刀具进行虚拟建模,并通过布尔求交的方式判断刀具总成与工件和夹具的干涉信息。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,基于所述刀具总成与工件和夹具的干涉信息进一步判断:
如果所述刀具总成与工件和夹具不存在干涉,则所述刀具能够用于加工;
如果所述刀具总成与工件和夹具存在干涉,则所述刀具由于在加工过程中不能使用而被所述系统剔除。
根据本发明另一实施例或以上任一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述机床资源库模块中存储的机床信息包括下列中的一项或多项:外部尺寸、主轴型号、台面工作范围、主轴运动参数、设备预估价格和夹具预估价格。
根据本发明一个方面的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其包含计算设备投资规划、刀具方案规划和工艺步序规划的功能,不仅能够有效贯通设计、工艺、制造之间的数据流,而且能够基于运筹优化算法显著提升整个工艺设计工作的效率与质量。
通过纳入本文的附图以及随后与附图一起用于说明本发明的某些原理的具体实施方式,本发明的方法和系统所具有的其它特征和优点将更为具体地变得清楚或得以阐明。
附图说明
本发明的上述和/或其它方面和优点将通过以下结合附图的各个方面的描述变得更加清晰和更容易理解,附图中相同或相似的单元采用相同的标号表示。附图包括:
图1为按照本发明一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统的示意图。
图2为图1所示实施例中的特征信息参数化描述模块中关于孔特征的参数化描述的一个实施例的局部数据示意图。
图3为图1所示实施例中的刀具资源库模块的局部数据示意图。
图4为图1所示实施例中的刀具总成干涉检查分析模块工作过程中的一个实施例截图。
图5为图1所示实施例中的刀具总成数据分析模块生成的可合并性信息表单的示意图。
图6为图1所示实施例中的机床资源库模块的局部数据示意图。
图7为图1所示实施例中的质量评估器的一个具体实施例的示意图。
具体实施方式
在本说明书中,参照其中图示了本发明示意性实施例的附图更为全面地说明本发明。但本发明可以按不同形式来实现,而不应解读为仅限于本文给出的各实施例。给出的各实施例旨在使本文的披露全面完整,以将本发明的保护范围更为全面地传达给本领域技术人员。
诸如“包含”和“包括”之类的用语表示除了具有在说明书中有直接和明确表述的单元和步骤以外,本发明的技术方案也不排除具有未被直接或明确表述的其它单元和步骤的情形。诸如“第一”和“第二”之类的用语并不表示单元在时间、空间、大小等方面的顺序而仅仅是作区分各单元之用。
下文参考根据本发明实施例的方法和系统的流程图说明、框图和/或流程图来描述本发明。将理解这些流程图说明和/或框图的每个框、以及流程图说明和/或框图的组合可以由计算机程序指令来实现。可以将这些计算机程序指令提供给通用计算机、专用计算机或其它可编程数据处理设备的处理器以构成机器,以便由计算机或其它可编程数据处理设备的处理器执行的这些指令创建用于实施这些流程图和/或框和/或一个或多个流程框图中指定的功能/操作的部件。
可以将这些计算机程序指令存储在计算机可读存储器中,这些指令可以指示计算机或其它可编程处理器以特定方式实现功能,以便存储在计算机可读存储器中的这些指令构成包含实施流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能/操作的指令部件的制作产品。
可以将这些计算机程序指令加载到计算机或其它可编程数据处理器上以使一系列的操作步骤在计算机或其它可编程处理器上执行,以便构成计算机实现的进程,以使计算机或其它可编程数据处理器上执行的这些指令提供用于实施此流程图和/或框图的一个或多个框中指定的功能或操作的步骤。还应该注意在一些备选实现中,框中所示的功能/操作可以不按流程图所示的次序来发生。例如,依次示出的两个框实际可以基本同时地执行或这些框有时可以按逆序执行,具体取决于所涉及的功能/操作。
图1为按照本发明一实施例的用于机械零部件的数字化工艺编排系统的示意图。
如图1所示,用于机械零部件的数字化工艺编排系统10包括:特征信息参数化描述模块110,其用于从机械零部件的三维图纸中识取特征信息;刀具资源库模块120,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的刀具资源信息;刀具总成干涉检查分析模块130,其与所述特征信息参数化描述模块相连,用于在三维环境中对刀具总成与工件和夹具进行干涉性判断;刀具总成数据分析模块140,其与所述刀具总成干涉检查分析模块相连,用于分析经由所述刀具总成干涉分析模块进行干涉性检查之后的所述刀具信息的关联性,以形成刀具可合并性信息表单;机床资源库模块150,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的机床信息;以及工艺排序规则库模块160,其用于确定与所述数字化工艺编排系统关联的加工顺序规则。可选地,所述数字化工艺编排系统10还可以包括:加工过程分析模块,其与所述特征信息参数化描述模块110相连,用于对所识取的特征信息进行加工过程分析。下面就通过这个实施例来对本发明的系统进行详细说明。
特征信息参数化描述模块110,用于将从机械零部件的图纸及其产品信息描述相关文件中提取并归类汇总所述机械零部件的各个特征,所述特征包括但不限于孔、平面、曲面以及不规则面的参数信息,并作为后续各类算法的数据基础,在下文中将对此进行介绍。
优选地,所述数字化工艺编排系统10还可以进一步包括质量评估器、节拍评估器、成本计算器和运筹优化模块。
具体而言,质量评估器用于对工艺方案的加工质量进行预判,其可以对产品特征在特定姿势下的加工进行形位公差加工结果的提前预判,所述预判功能通过对夹具的制造精度、产品与夹具之间的定位误差、产品自身的来料精度误差以及机床精度能力值的综合计算来实现。
节拍评估器用于对工艺方案进行精确的加工时间评估(包括加工时间的计算和非加工时间的计算),以确定各个工序的节拍时间是否符合产量策略的要求。加工时间计算的实现方式为:从特征信息参数化描述模块110中获得的特征信息结合从刀具资源库模块120中提取的刀具切削参数信息进行计算。非加工时间计算的实现方式为:从特征信息参数化描述模块110中获得排序算法进行设计的部分特征在空间中的位置,并由机床资源库模块150获得该工序机床型号及对应的轴运动参数,结合节拍评估器中内部集成的算法,规划出主轴移动的路径,并通过分段函数计算出非加工时间。最终对工序的加工时间及非加工时间累加进行判断,判断结果作为运筹优化模块的数据基础。
成本计算器用于对各个特征的各个对应工步在顺序编排后,整个加工生产线在一次固定资产及首批消耗类资产投入成本以及此方案对应的生产线在实现批产之后的全生命周期消耗成本的估算,包含从刀具资源库模块120中提取方案选用的刀具消耗部分以及刀柄的估计价格、从机床资源库模块150中提取的机床投资估价及共用动力消耗信息、从机床资源库模块150中提取的夹具的投资估价、将各个特征的各个对应工步在进行工步顺序编排后方案涉及到的机床、刀具的一次性投入成本及产品批产之后全生命周期成本的估算方法。所述成本计算器在运筹优化模块中将承担动态反馈排序方案对应的机床、刀具投入及后期运营涉及的成本信息的功能。
运筹优化模块用于基于所述机床资源库模块150、所述刀具总成干涉检查分析模块130和所述刀具总成数据分析模块140提供的数据,确定满足工艺排序规则、质量评估要求和加工节拍要求的最优编排方案,并将所述方案传送至工艺文件生成功能模块。
工艺排序规则库模块160用于确定与机械零部件上各个特征的加工顺序有关的信息,其包含了两部分,一部分为传统机械制造行业的通用经验规则,例如粗加工必须在精加工之前进行、钻螺纹底孔必须在攻螺纹之前进行;另一部分为针对零部件本身的规则,例如发动机箱体类零件发动机缸体中各个特征之间的加工顺序规则。加工顺序可以分为:必须在前加工、必须在后加工和必须同时加工。加工顺序集可以作为运筹优化模块在排序过程中的规则进行引用。
图2为图1所示实施例中的特征信息参数化描述模块110中关于孔特征的参数化描述的一个实施例的局部数据示意图,在该图中示出了特征信息参数化描述模块110从某一零部件的三维图纸及其二维图纸中识取的特征的具体信息的大致情形。
作为举例说明,特征信息参数化描述模块110可以从零部件的三维图纸及其二维图纸中识取特征PMI(Product Manufacturing Information)信息,包括二维图纸中设计工程师在特征明细栏中按照一定的标注规范输入的描述零部件上的各个特征的信息以及三维数模中包含的特征信息。其中三维数模中的特征由标注的特征代号来实现关联,即可以根据预设定的特征的代码和特征的名称从三维图纸中解析特征的数模参数化数据及PMI信息来识取特征信息,然后可以将这些识取的特征信息输出到特征信息参数化描述模块110中,使得特征信息参数化描述模块110针对孔、平面特征、曲面特征及不规则曲面特征分为多类,可以记载例如特征几何信息、基准信息、特殊工艺信息等可影响到工艺设计的信息,其中特征几何信息包括了所有用于参数化完全描述特征各个部分及细节的信息。如图2所示,以孔特征为例:孔的特征信息参数化描述模块110中包含了锥面还是柱面、角度、角度上差、螺纹精度等信息,以便供数字化工艺编排系统10中的加工方式推理规则算法从其中获得这些特征信息用来进行加工过程分析。特征信息参数化描述模块110的架构足以覆盖所有孔、面及不规则特征的传统信息。
作为举例说明,加工过程分析模块与特征信息参数化描述模块110相连以进行数据交互,用于基于由特征信息参数化描述模块110提供的特征信息,通过其内在的逻辑算法和推理规则来完成针对其中的这些特征的加工过程分析。可选地,所述加工过程分析可以包括生成针对特征的多类加工方法及其对应的加工刀具类型,然后从刀具资源库模块120中选取相应的刀具方案并提取出刀具方案中包含的刀具加工过程参数,所述参数可以包括加工工步的刀具直径、材料、齿数、每齿进给及切削速度等信息。此外,所述加工过程分析还可以包括基于加工方法及其对应的加工刀具类型来计算出工步加工时间和刀具总成的预估价格,诸如可以根据预设的计算式来进行计算,这样的计算式可以使用现有技术中的相应计算式,也可以根据实际生产经验来提供相应的计算式。
图3为图1所示实施例中的刀具资源库模块120的局部数据示意图。如图3所示,刀具资源库模块120作为存储各类刀具数据的架构包括了行业标准刀具信息、行业标准刀柄信息以及非标准消耗类刀具和刀柄的参数化建模信息。可选地,所述刀具资源库模块120可以包含标准刀具的外部尺寸、推荐的加工过程线速度、推荐的加工每转进给量、材料、重量、估算的采购成本;包含标准刀柄型号、外部尺寸,夹持部分的尺寸、本体重量、材料;包含非标切屑刀具的外部尺寸的参数化根据产品图纸要求设计的模板;包含非标刀柄外部尺寸的参数化根据产品图纸要求设计的模板;包含刀具总成设计的安装机构及安装零件的型号、尺寸信息。本模块可用于加工过程分析中,明确特征加工方式后的,生成刀具可用方案的选择清单,并提供清单中刀具的所有上述相关信息。
图4为图1所示实施例中的刀具总成干涉检查分析模块130工作过程中的一个实施例截图。刀具总成干涉检查分析模块130执行的功能为在加工环境中对批量刀具进行干涉性检查,虽然加工过程分析可以包括生成针对特征的多类加工方法及其对应的加工刀具类型,然后从刀具资源库模块120中选取相应的刀具方案并提取出刀具方案中包含的刀具加工过程参数,但是由于夹具、工件本体的形状原因,从刀具资源库模块120中选取的刀具及其夹持部分在实际应用场景中需要进行加工环境的干涉情况检查。
如图4所示,在三维软件环境中,从刀具资源库模块120中提取刀具参数化数据,在三维软件中对刀具进行虚拟建模,并通过布尔求交的方式判断与工件和夹具之间的干涉信息,之后将所述干涉信息提供给系统以判断刀具的可用情况。具体而言,在提取标准刀具的参数化数据后,进行三维建模并指定刀具总成的锚点。此锚点代表刀具总成在加工产品特征时的最终进给位置,默认如果刀具总成的锚点抵达最终位置且刀具总成的旋转中心与特征的几何中心重合时,若刀具总成与产品数模不存在干涉,则认为此刀具总成可以用于加工中心对此特征的加工,可以通过数控程序的编程实现。反之,则认为此刀具总成虽然满足特征的几何要求,但是因为干涉的原因,无法在实际加工过程中应用,从而被系统剔除。
图5为图1所示实施例中的刀具总成数据分析模块140生成的可合并性信息表单的示意图。在图5中所示的表格中,横向及纵向均为刀具的代号,横坐标刀具代号与纵坐标刀具代号所在列和行的相交位置的信息单元格内数值如果为“1”则表示横坐标及纵坐标代表的刀具物理实体在型号和尺寸上均一致,故存在可合并性关系,具体举例:在图中F996_S1_ST1_T1横坐标对应的F996_S1_ST1_T1纵坐标的单元格内显示“1”则此两刀具代号所表示的刀具实体型号和尺寸一致,因“F996_S1_ST1_T1”仅代表一把刀具,故本体作为横纵坐标代号时,交叉单元格中的值必为“1”。如图5所示,为经过刀具总成数据分析模块140分析后形成的刀具可合并性信息表单, 此表单用于运筹优化模块。如果系统判断在同一工序的机床中存在可合并的刀具总成,即会采用同一把刀具对该两个或者多个可以共用刀具的特征进行加工,实现缩减工序刀具投资成本、减少工序非加工时间及换刀时间。
图6为图1所示实施例中的机床资源库模块150的局部数据示意图。如图6所示,机床资源库模块150中设计了可以录入目前行业内主流机床的相关信息的架构,所述相关信息包括机床AB轴的种类、可加工面及对实例中具体特征的特殊要求等,诸如主轴型号、台面工作范围、可加工面角度、A轴和B轴的规则、设备的预估价格、夹具的预估价格信息。在工序自动编排中,所述相关信息可以被运筹优化模块提取并作为基础数据集进行选择。在如图6所示的实施例中,加工发动机箱体类零件通常用到十三种机床及夹具形式,归类于此。
图7为图1所示实施例中的质量评估器的一个具体实施例的示意图。此示意图为整体表格的一个局部示意,表格中,自左向右为根据特征的设计基准代号及实际定位基准方式,进行定位尺寸链分类返回计算具体算式的逻辑图。如图7所示具体实施例中,为某一发动机箱体类零件存在三种不同的定位方式,此发动机箱体类零件上加工特征有各种各样的设计基准,且包含了叠加的设计基准,即某特征的设计基准为其它加工特征。在各种工序不同的定位方案中,定位误差的累加结果是否可以满足产品设计要求,运筹优化算法在进行排序的时候需要从图7的信息表中提取数据并进行计算。图7中的数据是运用空间角度及统计学以及机械产品加工中的定位误差计算原理综合测算所得。
提供本文中提出的实施例和示例,以便最好地说明按照本技术及其特定应用的实施例,并且由此使本领域的技术人员能够实施和使用本发明。但是,本领域的技术人员将会知道,仅为了便于说明和举例而提供以上描述和示例。所提出的描述不是意在涵盖本发明的各个方面或者将本发明局限于所公开的精确形式。

Claims (10)

1.一种用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其特征在于,所述系统包括:
特征信息参数化描述模块,其用于从机械零部件的三维图纸中识取特征信息;
刀具资源库模块,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的刀具资源信息;
刀具总成干涉检查分析模块,其与所述特征信息参数化描述模块相连,用于在三维环境中对刀具总成与工件和夹具进行干涉性判断;
刀具总成数据分析模块,其与所述刀具总成干涉检查分析模块相连,用于分析经由所述刀具总成干涉分析模块进行干涉性检查之后的所述刀具信息的关联性,以形成刀具可合并性信息表单;
机床资源库模块,其用于存储与所述数字化工艺编排系统关联的机床信息;以及
工艺排序规则库模块,其用于确定与所述数字化工艺编排系统关联的加工顺序规则。
2.根据权利要求1所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述系统进一步包括加工过程分析模块,其与所述特征信息参数化描述模块相连,用于对所识取的特征信息进行加工过程分析。
3. 根据权利要求2所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述加工过程分析模块进行的所述加工分析过程包括:
基于所识取的特征信息与预设的加工推理规则和内在算法来确定针对所识取的特征信息的加工方法和加工刀具类型;以及
基于所述加工方法和加工刀具类型来确定加工方案,所述加工方案包括加工过程参数、工步加工时间和刀具总成预估价格。
4.根据权利要求1所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述系统进一步包括:质量评估器、节拍评估器、成本计算器和运筹优化模块,所述运筹优化模块配置成基于所述机床资源库模块、所述刀具总成干涉检查分析模块和所述刀具总成数据分析模块提供的数据,确定满足工艺排序规则、质量评估要求和加工节拍要求的最优编排方案。
5.根据权利要求4所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述运筹优化模块进一步配置成基于所述刀具总成数据分析模块生成的刀具可合并性信息表单对所述工艺排序规则进行优化,如果所述系统判断在同一工序的机床中存在可合并的刀具总成,则会采用同一刀具对两个或多个共用刀具的特征进行加工。
6.根据权利要求4所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述节拍评估器进一步配置成确定某加工方案在各个工序的加工节拍是否满足产能所需的节拍要求。
7.根据权利要求1所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述三维图纸包含机械零部件特征的PMI信息,从所述三维图纸中解析所述PMI信息以识取特征信息,并将所识取的特征信息输出至所述特征信息参数化描述模块以进行分类和处理来得到格式化的信息表单。
8.根据权利要求1所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述刀具总成干涉检查分析模块进一步配置成基于从所述刀具资源库模块中获取的刀具资源信息以对刀具进行虚拟建模,并通过布尔求交的方式判断刀具总成与工件和夹具的干涉信息。
9.根据权利要求8所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,基于所述刀具总成与工件和夹具的干涉信息进一步判断:
如果所述刀具总成与工件和夹具不存在干涉,则所述刀具能够用于加工;
如果所述刀具总成与工件和夹具存在干涉,则所述刀具由于在加工过程中不能使用而被所述系统剔除。
10.根据权利要求1所述的用于机械零部件的数字化工艺编排系统,其中,所述机床资源库模块中存储的机床信息包括下列中的一项或多项:外部尺寸、主轴型号、台面工作范围、主轴运动参数、设备预估价格和夹具预估价格。
CN201910126329.5A 2019-02-20 2019-02-20 用于机械零部件的数字化工艺编排系统 Active CN111598364B (zh)

Priority Applications (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910126329.5A CN111598364B (zh) 2019-02-20 2019-02-20 用于机械零部件的数字化工艺编排系统

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
CN201910126329.5A CN111598364B (zh) 2019-02-20 2019-02-20 用于机械零部件的数字化工艺编排系统

Publications (2)

Publication Number Publication Date
CN111598364A CN111598364A (zh) 2020-08-28
CN111598364B true CN111598364B (zh) 2023-10-10

Family

ID=72185313

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
CN201910126329.5A Active CN111598364B (zh) 2019-02-20 2019-02-20 用于机械零部件的数字化工艺编排系统

Country Status (1)

Country Link
CN (1) CN111598364B (zh)

Families Citing this family (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN112712303B (zh) * 2021-03-26 2021-08-17 上海交大智邦科技有限公司 加工工艺数字化规划方法及软件平台
CN112711871B (zh) * 2021-03-26 2021-08-17 上海交大智邦科技有限公司 一种机械加工数字化工艺三维仿真软件系统及方法

Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101339575A (zh) * 2008-08-07 2009-01-07 上海交通大学 三维可视化工艺设计系统及其设计方法
CN102528555A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 上海工程技术大学 复杂曲面无干涉刀路的几何与力学集成优化信息处理方法
KR20120120782A (ko) * 2011-04-25 2012-11-02 현대위아 주식회사 공작기계용 파트 프로그램 생성 시스템 및 방법
WO2015096511A1 (zh) * 2013-12-24 2015-07-02 沈阳飞机工业(集团)有限公司 飞机结构件智能数控加工编程系统及方法
CN106682816A (zh) * 2016-12-06 2017-05-17 武汉开目信息技术股份有限公司 一种基于特征的三维机加工艺编排系统及方法
CN106776712A (zh) * 2016-11-15 2017-05-31 沈阳机床(集团)有限责任公司 基于i5智能数控车床的车削工艺数据库及其应用方法
CN107390649A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 上海交通大学 一种项目型产品加工物联网支持系统
CN108229074A (zh) * 2018-02-11 2018-06-29 苏州市意可机电有限公司 一种三维软件用智能化刀具创建及使用方法
CN108931963A (zh) * 2017-05-27 2018-12-04 贺尔碧格(上海)有限公司 一种气阀零件数控加工自动编程系统

Family Cites Families (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
JP2006004128A (ja) * 2004-06-17 2006-01-05 Mori Seiki Co Ltd 干渉確認装置

Patent Citations (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
CN101339575A (zh) * 2008-08-07 2009-01-07 上海交通大学 三维可视化工艺设计系统及其设计方法
CN102528555A (zh) * 2010-12-15 2012-07-04 上海工程技术大学 复杂曲面无干涉刀路的几何与力学集成优化信息处理方法
KR20120120782A (ko) * 2011-04-25 2012-11-02 현대위아 주식회사 공작기계용 파트 프로그램 생성 시스템 및 방법
WO2015096511A1 (zh) * 2013-12-24 2015-07-02 沈阳飞机工业(集团)有限公司 飞机结构件智能数控加工编程系统及方法
CN106776712A (zh) * 2016-11-15 2017-05-31 沈阳机床(集团)有限责任公司 基于i5智能数控车床的车削工艺数据库及其应用方法
CN106682816A (zh) * 2016-12-06 2017-05-17 武汉开目信息技术股份有限公司 一种基于特征的三维机加工艺编排系统及方法
CN108931963A (zh) * 2017-05-27 2018-12-04 贺尔碧格(上海)有限公司 一种气阀零件数控加工自动编程系统
CN107390649A (zh) * 2017-06-28 2017-11-24 上海交通大学 一种项目型产品加工物联网支持系统
CN108229074A (zh) * 2018-02-11 2018-06-29 苏州市意可机电有限公司 一种三维软件用智能化刀具创建及使用方法

Non-Patent Citations (1)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Title
麦伟锦 ; 石亚平 ; .四轴零件定向加工工艺.机械工程师.2018,(07),全文. *

Also Published As

Publication number Publication date
CN111598364A (zh) 2020-08-28

Similar Documents

Publication Publication Date Title
EP0879674B1 (en) Generation of measurement program in nc machining and machining management based on the measurement program
US11429076B2 (en) Automatic strategy determination for computer aided manufacturing
US5991528A (en) Expert manufacturing system
US7933679B1 (en) Method for analyzing and optimizing a machining process
US6772038B2 (en) Machining-related information generating apparatus and numerical controller having the same
Dubovska et al. Implementation of CAD/CAM system CATIA V5 in Simulation of CNC Machining Process
US10466681B1 (en) Systems and methods for machining knowledge reuse
US7412296B2 (en) Working control device
EP1146407A1 (en) Method for writing nc program and nc machining system
Altintas Virtual high performance machining
CN110610012A (zh) 基于从数据库选择的策略进行加工
CN114237155A (zh) 一种多轴数控加工的误差预测及补偿方法、系统及介质
CN111598364B (zh) 用于机械零部件的数字化工艺编排系统
CN103676785B (zh) 一种风扇叶片的智能制造方法
Pereverzev et al. Optimal internal grinding cycles in multidimensional control-parameter space
Fernandes et al. Incorporated tool selection system using object technology
CN116224902B (zh) 一种智能换刀决策控制系统
JP4165404B2 (ja) 最適化装置、制御プログラム生成装置、プログラム
Yue et al. Validation, workpiece selection and clamping of complex 2.5 D components
Henriques Towards the integration of process and production planning: an optimisation model for cutting parameters
Onwubolu et al. Determination of optimal machining conditions using scatter search
Mitić et al. Automatic tool path generation in contour milling using genetic algorithm
KR102594887B1 (ko) 공작기계 공작물의 재질 판별 장치 및 그 방법
Kruuser et al. Implementation of a knowledge-based manufacturing on the example of Sumar Tools OÜ
Krestyaninov et al. Selection of metal-cutting machines in operational design by means of PLM systems.

Legal Events

Date Code Title Description
PB01 Publication
PB01 Publication
SE01 Entry into force of request for substantive examination
SE01 Entry into force of request for substantive examination
GR01 Patent grant
GR01 Patent grant