CAD/CAM并行集成特征建模技术研究

CAD/CAM并行集成特征建模技术研究

一、面向并行CAD/CAM集成的特征建模技术的研究(论文文献综述)

国元贺[1](2020)在《基于BIM技术的建筑产品化设计研究 ——以既有住宅加装电梯项目为例》文中研究表明向制造业学习过程中,制造业与建筑业的趋同性强化了建筑“产品”的概念。制造业先进理念技术逐步引入到建筑中,然而,应用的深度与角度存在一定的局限性。建筑工业化已成为设计建造的重要方向,但国内外研究中并没有对于“建筑产品化”的确切概念,通过文献研究法对比分析制造业产品与建筑异同,定义“建筑产品化”:以标准化为基础,通过模块化方法,提高各层级建筑产品通用化程度的建筑系列化过程。工程实践中,精益建造所提倡的“建筑是固定的产品,流动的人员”局限于现场施工建造方式,并不能将建筑产品质量提高到制造业水平,通过系统分析法进行建筑标准化、通用化、系列化以及模块化特征分析,结合案例研究,提出了建筑构件-建筑模块-建筑系列的建筑产品化结构体系。BIM仅以建筑设计图纸提交为目的的设计策略,局限于设计与产品间的联系,产生大量重复性低效设计工作,数据库间信息隔离、信息有效性差,难以支撑建筑产品化发展,应用模型分析法,引入制造业产品族概念,建立建筑产品化应用的分析模型,归纳了建筑产品化道路并总结了建筑产品化的设计方法。本文基于产品化视角,从建筑构件产品、模块产品、系列产品三个层次延伸“建筑产品化”概念,论述了基于BIM的建筑产品化设计模式,并以老旧小区加建电梯项目为例,进行建筑产品化设计的比较研究,找出适合建筑业的产品化发展模式。使建筑产品化实现同制造业一样,支撑一系列建筑设计生产建造的优化过程,加速建筑工程“制造业化”。

徐乐[2](2020)在《基于肋堆叠与自修复的发动机罩内板自动建模》文中研究表明本研究围绕汽车发动机罩内板的自动化设计展开。发动机罩内板设计,是车身设计中的一个重要环节。一方面,发动机罩内板形式多样且结构复杂;另一方面,它攸关碰撞安全、汽车NVH等诸多性能,在设计过程中要经历反复的论证与修改,充满不确定性。模型的复杂性与多样性,导致极为低效、耗时的建模过程,又因为生成模型的质量无法有效保证,使得任务周期内评估、再修改和再建模迭代次数增多,进而提高设计风险。因此,以高效的自动化建模程序取代常规的手工建模过程,在提高效率的同时,通过减少任务周期内的更多分析与迭代,降低设计风险,成为业界的一个普遍需求。本研究正是在这一背景下,通过与国内某车企研发部门的共同合作展开的。本项目将针对企业内部最典型的几种构型方案,开发发动机罩内板主体结构的参数化、自动化设计模块,并确保设计结果有诉诸于后期自动优化的能力。首先,发动机罩内板的手工建模的复杂度常常超过1000个建模步骤,而这种复杂度又带来建模过程的不确定性:不同模型建模过程不同;相同模型,不同参数,建模步骤也不同;相同模型,相同参数,每次的建模步骤也有差异。因此,通过程序克隆手工过程的常见模式,无法应对发动机罩内板这种复杂、多样结构。有鉴于此,本研究以工程师的建模的思路为参考,设计了一套专门针对计算机的“基于肋组合”的并行建模策略,将复杂且充满特异性的手工建模过程转化为相同构型几何单元的反复组合,在发挥计算机效率优势的同时,规避手工建模所必须的“直觉”判断。与此同时,曲面质量是发动机罩内板设计无法回避的另一类问题,本项目提出了一种以可接受误差为前提的“曲线曲面二次重构”机制,显着了提高曲面质量以及后续操作的成功率。本项目以Siemens NX 10.0为基本平台,通过NX/Open、UFUN和DFA接口,使用C++语言开发完成。其间融入了Knowledge Fusion知识工程技术,实现了复杂参数化曲面模型的自动更新机制。同时,“基于肋叠加”的并行建模策略,在降低复杂度与开发风险的同时,也有助实现模块开发的并行化,显着的提高了软件产品的开发效率。归根结底,计算机是机器,其能力仅限于计算以及断言基础上的低级判断。对于复杂几何模型,将工程师的建模思路移植于计算机,是不现实的,因此,有必要开发一套专门针对计算机的特殊建模方式。这是本文的基本思路和创新之处,最终的开发结果也再次验证了这种思路的价值。这种价值不仅体现于发动机罩内板的自动化设计项目中,对于其他复杂车身结构件的设计,也是具有参考意义的。

马立[3](2016)在《基于并行工程的当代建筑建造流程研究》文中认为将并行工程理论与方法、数字制造领域的技术成果引入当代建筑建造系统,回溯与反思传统建造方式与传统建筑运作模式的基础上,探讨适宜于当下及未来人居模式的建筑建造方式及运行流程。课题从三个层面进行研究:信息集成层面,应用数字制造中工艺规程规划方法、数据标准与接口技术,结合建筑学科已有的数字设计及数字建造领域的研究成果,建立从数字设计到数字建造的集成体系,使得传统意义上、基于普适层面的设计与建造分离现状得以改观,从而运行建筑“设计-制造”一体化流程;材料集成层面,应用可再生能源提供动力、借助制造业中的叠层实体制造法、三维打印技术完成材料集成过程,形成低碳材料集成体系,以改观传统化石能源供能模式下的分层砌筑现象;组织模式层面,利用质量功能配置方法完成设计因素从定性到定量的转变、应用模糊聚类分析方法划分及拆解三维数字化模型,使集成建筑信息模型从传统意义上的生成阶段拓展到拆解、制造阶段,并利用Solidworks系统进行可装配性评价验证,在划分建筑结构的跨学科团队、数据管理系统建立的基础上,进行并行化操作。在此基础上,并行化操作模式下、应用集成数字技术体系、低碳材料集成体系,从而构建划分建筑结构的装配式建造模式。论文创新性成果主要体现在如下三个方面:首先,借助数字制造领域的工艺规程与数据交换技术,优化了数字设计系统中几何模型到数控设备中加工生产模型转变的集成路径,完成划分建筑模块及层级拆解,从而运行“设计-制造”一体化流程;其次,利用跨学科团队以集成建筑信息模型平台协同工作为基础,借助质量功能配置方法、过程建模技术、数据管理系统技术,整合了并行化建筑运作模式;第三,利用模糊聚类分析方法及Solidworks系统进行模块划分与可装配性验证,结合建筑学学科内的研究基础,综合集成化建造流程与并行化操作模式,构建了分布式环境下装配式建造方式。

林小夏[4](2011)在《产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究》文中提出本文对产品设计、仿真分析与数控加工异构信息集成技术进行了研究,包括产品设计与仿真分析异构信息集成模型、基于时变载荷历程模型的多体动力学与有限元异构集成技术、基于集成信息模型的有限元仿真分析重用技术和基于PDM的数控加工管理信息集成技术等方面的研究。结合项目,开发了低压断路器数字化设计、仿真分析和数控加工集成平台,在低压电器设计中得到实际应用,取得了较好的效果。论文的组织结构为:第1章,概述了产品数字化设计、仿真分析、与数控加工异构信息集成技术相关理论、技术的研究现状与应用状况。对相关的理论和技术进行了总结与归纳,并阐述了本论文的主要研究内容、意义和组织架构。第2章,提出了产品设计与仿真分析异构信息集成模型。主要分析了产品设计与仿真分析异构信息集成模型的结构组成,研究了三维几何建模系统、多体动力学系统、有限元分析系统以及知识管理各系统之间的信息集成和数据转化技术,实现了产品设计、仿真分析的综合信息的集成。第3章,提出了基于时变载荷历程模型的多体动力学与有限元异构集成技术。构建了时变载荷历程模型,通过对多体动力学载荷文件的提取与转化,利用APDL(ANSYS Parametric Design Language)与宏命令进行二次开发,将载荷文件导进有限元分析系统中,把曲面离散为小单元的网格面,根据载荷分布特征函数与曲面的形状,计算出曲面上各网格或者节点所受的载荷,自动将载荷离散并映射到需加载的曲面上,实现了多体动力学与有限元异构系统信息的联合仿真。第4章,提出了基于集成信息模型的有限元仿真分析重用技术。分析了有限元仿真集成信息模型的结构组成,通过对有限元仿真分析已有信息的提取与集成,利用APDL与宏命令进行二次开发,实现了有限元仿真分析的过程与信息重用。提出的方法在产品开发中得到应用,有效提高了仿真分析的效率。第5章,提出了基于PDM的数控加工管理信息集成技术。主要从CAD三维建模、零件信息管理、产品BOM管理、零件CAM处理、NC程序生成、车间排程与NC程序库等方面构建数控加工管理集成模型。通过产品结构信息和零部件信息的集成,车间排程与数控加工信息的关联,以及数控系统与计算机之间的通讯等方法,实现了基于PDM统一数据的产品数字化设计、排程与制造的集成。第6章,根据论文提出的理论及方法,开发了产品数字化设计、仿真、数控加工集成平台,并在低压断路器设计中进行实施和应用。验证了作者提出的产品数字化设计、仿真分析与数控加工异构信息集成技术相关理论和方法的可行性。第7章,总结了本论文的研究内容和成果,指出了今后更进一步的研究工作与研究方向。

王军[5](2010)在《智能集成CAD/CAPP系统关键技术研究》文中进行了进一步梳理CAPP不仅提高企业工艺设计的自动化水平,同时也是实现CIMS、FMS和制造业信息化的关键技术。由于工艺设计仍依赖于大量的经验知识和实验数据,难以建立工艺设计过程的数学模型,用计算机处理工艺问题还有很多困难,使得CAPP技术远远不能满足企业的需求,并且已经成为制约CAD和CAM集成、以及实现CIMS的瓶颈问题。另一方面,制造业信息化的发展也对CAPP技术提出了更高更新的要求,CAPP的智能化、集成化已经成为主要发展方向。CAPP将产品的设计要求与制造环境提供的可用制造能力相匹配,将产品设计信息转化为制造工艺信息,其关键问题是对大量的设计信息和制造信息的处理问题,本文研究了智能集成CAD/CAPP的一些亟待解决的问题,包括智能集成CAD/CAPP系统体系结构、CAPP系统与CAD系统集成、人工智能在CAPP中的应用、智能工艺设计中知识的获取和利用等问题。首先,体系结构研究是开发和研究CAD/CAPP系统的基础。本文将CAD和CAPP系统作为一个整体来规划CAD/CAPP的体系结构,满足CAPP多任务、多层次、多知识源的功能特点,研究了系统的各组成部分及相互关系,通过基于统一的产品模型与制造资源和工艺数据库实现CAD/CAPP集成,采用人工智能的多知识库协同工作方式和黑板推理模式实现CAPP的智能推理。通过对零件设计过程和制造过程的分析,在特征建模思想的基础上,提出了以特征的加工刀具为主要属性的过程特征的描述,给出了过程特征的定义、分类、和属性描述方法,并建立了零件特征信息的EER模型和数据结构,这个模型不仅为CAPP提供完整的零件信息描述,也建立了设计信息与制造信息之间的联系,为构建统一的零件信息与制造资源模型来实现CAD/CAPP集成提供技术支持。为构建统一的零件信息模型与制造资源数据库,基于过程特征的概念,采用计算智能的神经网络实现了特征与刀具技术参数的多对多的智能映射,不仅解决刀具选择的问题,还基于智能映射关系建立了零件信息模型与制造资源和工艺的关联模型,并设计了程序,实现了多对多映射、开发了数据库原型系统,验证了模型的合理性,为智能集成的CAD/CAPP系统提供了集成的数据环境。最后,还研究了采用计算智能中的神经网络技术进行工艺知识表达和利用的方法,将不能用显式表达的知识用神经网络的权值来表示,文中以切削力修正系数知识的建模为例,研究了神经网络的构建和训练问题,并选取了大量样本,编制了程序进行验证,为工艺知识中大量存在的同类问题提供了知识建模的可行方法,由权值构成数据库(ANN DB)和规则库、实例库一起作为知识库支持智能工艺决策,文中还研究了基于过程特征演变的工艺推理方法,为实现智能集成CAD/CAPP系统奠定基础。

张莉彦[6](2008)在《基于Internet的STEP-NC的研究》文中研究表明传统的数控加工将数控机床限定为简单的执行机构,缺乏智能性,与上游的CAD、CAM系统也存在着模块割裂、信息不能共享的缺点。现在,一种新的数控编程语言STEP-NC为数控加工提供了新的数据模型,它采用高层次、具有工程语义的信息,使数控机床具有智能性。这种高层次的语义信息,也恰好为STEP-NC与CAD/CAM的集成奠定了良好的基础。与网络技术结合,可以发展到基于Internet的集成制造系统。同时开放式的体系结构为解决曲线曲面的直接插补加工问题,提供了前提保证。本文围绕这些相关领域先进技术分四部分展开研究:(1)深入研究了STEP及STEP-NC标准,强调指出在STEP中使用的是设计特征而STEP-NC中使用的是制造特征,制造特征有利于与CAD、CAM的信息集成。在此基础上,提出了面向STEP-NC的制造特征模型,讨论了制造特征的定义原则、分类方法及信息存储结构。制定了特征建模要遵守的规则,提出制造特征的建模思想,就是从毛坯上去除制造特征,与加工过程一致,以此达到信息的集成共享。以Pro/ENGINEER软件为开发平台,以SQL Server 2000数据库管理系统为支持,开发了原型系统,最后给出了制造特征建模的实例。(2)研究并实现了基于制造特征模型的工艺设计。建立以制造特征为核心的工艺知识库,数据表的组织尽量考虑与STEP-NC的实体及实体关系一致,达到信息共享的目的,同时降低工艺设计的难度,方便STEP-NC的生成。工艺决策以制造特征驱动,同时提出并实现了利用优先级进行工步排序的算法,减少了人为因素,实现了自动化。并以已经建立的制造特征模型为实例,进行工艺设计,最终生成了STEP-NC程序,实现了基于制造特征的CAD/CAM与STEP-NC的集成。(3)研究了STEP-NC在Internet上的实现。提出了基于Schema的两步法实现STEP-NC与XML的映射的思想,实现STEP-NC物理格式文件到XML的转换,并且开发了图形化界面,可以以图形化方式直观地查看STEP-NC中的加工信息。同时还开发了STEP-NC物理文件到现有数控机床使用的GM代码的转换接口,并且集成到该图形界面中,可以利用现有机床执行、测试STEP-NC加工数据。另外,提出了XML信息传输的三种模式,并以高级模式为基础,建立了基于SOA架构和WEB服务技术的制造集成框架,给出了实施步骤。同时研究了SOA架构的基本结构、运行方式及WEB服务技术的体系。(4)研究了STEP-NC中曲线、曲面描述及其插补算法。实现了基于泰勒展开式的NURBS曲线实时插补算法。采用进给速度自适应的方法,保证加工精度,即曲线的轮廓误差。另外,利用S型曲线进行加减速处理,提出利用NURBS曲线的对称性进行减速点的预测,解决了速度规划的难题。在高速加工中,在曲线的尖点处,由于曲率半径很小,又要保证轮廓误差,进给速度会发生剧烈波动,这会影响加工精度。提出并实现了尖点预处理的方法,在尖点区域,提前减速,降低加速度,满足机床的动态特性及加工精度的要求。曲线插补算法是曲面插补算法的基础,曲面的直接插补加工比曲线的直接插补更具有实际意义与应用价值。研究并实现了基于参数线法曲面插补算法,利用等参数步长法实现了加工路径的规划,计算简单、速度快。最后通过实例,对算法在实时性、加工精度、速度波动等方面都进行测试及仿真分析,能够满足实际的需要。STEP-NC是开放体系结构,将该算法集成到STEP-NC系统中,就能够解决自由曲线曲面的直接插补加工问题。

魏珅[7](2007)在《机械产品快速设计与制造系统研究》文中研究说明现代产品制造业是国民经济的重要基础,如何提高制造企业生产效率的研究一直都受到广泛的重视。随着市场经济的不断深入发展,制造企业必须提高设计生产效率、加快产品上市时间和降低生产成本,才能适应市场竞争求得生存发展。提高机械产品信息描述模型的完备性和连续性,将产品生命周期内各阶段的生产任务通过产品信息模型连接成一个有机整体,使产品开发的关键环节都建立在通用的产品信息模型基础上,对于现代制造企业具有重要的意义。在对产品形成过程进行分析的基础上,提出了面向产品全生命周期的产品信息模型(PIMPL)这一概念。用产品生命周期中具有代表性的阶段模型来构成完整的产品命周期信息模型。描述了产品生命周期中各阶段信启、模型的含义和他们的三层组织结构:应用层、数据对象层和数据层。对三层组织结构的逻辑关系和数据组织方式进行了阐述。对产品生命周期信息模型的性质、内容和范围进行说明,充分表明了面向产品全生命周期的信息模型的各方面特征。在面向产品全生命周期的信息模型的基础上,研究了基于产品生命周期信息模型的快速设计制造系统体系结构,并对系统的工作方式与具体集成方法进行了研究。指出基于产品生命周期信息模型的系统集成主要是系统集成间的逻辑数据结构管理。基于产品生命周期信息模型,提出了PDM与快速设计、快速报价、快速制造等系统集成的体系结构,探讨了系统的工作方式与数据管理模式,讨论了PDM/RDS/RQS/RMS/ERP系统集成的数据结构,给出了集成系统的详细数据结构和功能实现说明。对于基于产品生命周期信息模型的产品快速设计制造系统,研究了产品快速设计的具体实现技术与方法。提出了基于KBE技术的产品模块化快速设计,分析了该技术的特点与优势。详细阐述了模块化产品的知识建模过程,分析了知识的来源、知识的分类,知识的表达方式和面向对象的模块化产品知识模型。详细分析了该模型的层次结构,给出了知识框架模型的数据结构模型。研究了基于知识的产品设计方案快速推理技术,包括产品模块的匹配和模块参数的求解,给出了模块匹配和参数求解的详细流程和算法。提出产品模块知识框架模型与CAD模型的多态集成模式,研究了知识多态集成模式的具体接口实现技术。并将基于KBE的模块化快速设计技术应用于典型产品——锻压机床产品,介绍了基于KBE技术的锻压机床产品模块化快速设计系统实际运行的工作情况和快速设计结果的优化。研究基于产品生命周期信息模型的产品快速设计制造系统中,产品快速报价的实现技术和方法。分析了制造业产品报价的特点和产品报价价格的主要构成因素,提出了基于产品模块设计结果的产品快速报价系统。针对产品生产制造成本的计算,分析了产品设计成本、材料成本的计算方式,提出了产品模块制造特征信息模型。将产品构成模块与其制造特征相联系,求得产品模块的生产制造成本。分析了非成本因素对产品报价价格的影响,并对由语言描述定义的非成本因素实行模糊量化,对众多非成本影响因素进行合成。研究了产品报价价格在成本与非成本因素的共同作用下的计算方法。研究提高产品制造系统快速性的具体方案与技术,提出了基于产品模块制造特征信息的快速制造系统。分析研究了系统的体系结构,详细论述了产品模块制造特征信息模型的构建理论和方法。并在该信息模型的基础上,分析了基于产品模块制造特征信息模型的工艺规划过程,研究了模块制造特征的加工方案选择数学模型和优化工艺的选择方案。对于确定后的模块加工方案,研究了基于产品模块制造特征的加工代码生成方法,并详细分析了加工代码的优化问题,以刀具轨迹连接部分为主,分析了不同加工轨迹的性能。并对复杂模型的加工问题进行了研究。最后,结合作者参与开发的大型商用CAD/CAPP/CAM软件IE-CAM,分析研究产品快速制造系统的实现技术。结合IE-CAM软件重点分析了交互特征建模与参数化建模的实现技术手段和数据组织,说明了IE-CAM中特征造型的详细过程和自动特征识别。详细分析IE-CAM中基于实例的工艺决策过程,对实例的生成和转换进行了描述。分析IE-CAM中静态库与动态库结合的数据库组织方式,介绍了数据库中基本数据元素的数据链接结构和数据库的网状模型结构,并分析IE-CAM中加工仿真与后置处理生成NC代码的一般过程。

刘万辉[8](2007)在《液压集成块CAD/CAM集成系统理论与开发技术研究》文中进行了进一步梳理液压传动与控制领域正越来越多地采用液压集成块配置,其优点是可以显着减少管路联接和接头,降低系统的复杂性,而且能使系统的结构更加紧凑,同时也有利于降低制造成本。然而,随着液压系统复杂程度的提高,液压集成块的设计、制造难度也随之增加。因此将新技术与方法引入到集成块的设计制造中,用先进的CAD/CAM技术、智能优化方法、工程数据库技术、虚拟现实技术等辅助手段进行液压集成块的设计与制造必然成为未来的发展方向。本文紧密结合工程实际,通过对液压集成块CAD/CAM理论与开发技术的深入研究,研制出实用的液压集成块CAD/CAM集成系统。该系统将液压集成块优化设计与加工制造有机地结合为一体,可高质量地实现液压集成块从设计到制造的一体化操作。主要的研究内容和成果如下:根据液压集成块CAD/CAM集成系统的功能需求,本文首次运用基于功能驱动的系统规划原理对集成块六个方面的核心设计问题(结构优化设计、虚拟现实设计、性能优化设计、CAM系统设计、虚拟装配设计和工程数据库系统设计)进行合理、科学的总体规划,并确定集成块CAD/CAM集成系统的体系结构。该体系结构使各主要部分工作得以有效衔接与协调,系统资源得到充分的利用,集成系统的应用得到不断拓展和深化;从而为开发实际的液压集成块CAD/CAM集成系统奠定了研究基础。在此基础上,明确了集成系统各主要部分所涉及的关键技术,为全文的研究奠定了基础。在全面总结集成块类零部件的结构特征和设计、制造信息组成规律的基础上,本文应用面向对象的方法定义与该问题有关的特征变量的显性表达式,确立了优化目标和约束条件,进而建立了集成块设计问题的数学优化模型。针对此类多目标、多约束、多峰值的复杂工程问题,结合课题组在液压集成块优化设计中所采用的NGSA算法(基于小生境的遗传模拟退火算法)存在的求解稳定性不高、收敛速度较慢、算法效率较低的问题,对混合优化策略中的关键参数(适应度函数、选择/交叉/变异算子)和操作设计方法(退火与抽样过程、最优保留策略)进行科学的改进,提出一种基于改进的小生境遗传模拟退火算法—改进型NGSA算法,作为引领集成块总体优化设计的引擎算法。研究结果表明,改进型NGSA算法的全局和局部搜索能力进一步加强,可更为高效地寻找到多个有效极值,是一种整体优化能力、效率和可靠性具有明显改进的混合优化方法。本文经过深入分析,对于集成块设计中的孔道校核、孔道网络连通设计、孔道网络优化设计、元件外形干涉校核、外观布局设计、体积缩减六个关键性典型环节,给出各自的数学模型,并研究出有针对性的实现算法与设计改进方法。设计实例表明,针对液压集成块设计这类工程实际研究对象,本文所采用的设计方法简便有效、准确可靠,能够高度智能化地完成复杂液压系统中阀类元件在阀块体上一系列设计环节的自动实施,诸如布局定位、实时校核下的孔道连通、连通方案的目标评价和布局方案的调改等设计内容和步骤,最终实现布局布孔集成方案的总体优化设计。系统地研究了液压集成块CAM过程的宏观工艺规划、刀具加工路径规划,NC程序编译、虚拟加工环境设计四个方面的技术进行了深入的研究分析,并提出具体的设计方法。其中:重点研究通过动态规划与工序优化相结合的策略进行刀具加工路径规划,该方法能有效地缩短在线加工工时和辅助工时中的空行程时间。在深入分析不同数控系统的异同及NC程序特点的基础上,设计出基于模块化方式的通用化NC程序编译器,该编译器具有能充分地利用设计资源、节省开发成本和降低对技术人员的数控编程方面知识要求等特点,并有利于企业实际生产过程的自动化。在上述研究的基础上,通过Visual C++与ObjectARX开发工具、OpenGL图形接口进行无缝地衔接,成功开发出液压集成块CAD/CAM集成系统。通过考证一系列典型优化问题实例,验证本文所采用方法的有效性和所开发系统的实用性。最后将通过对一个复杂的集成式液压系统实例进行完整的设计,以全面展示系统的总体工作流程与具体实现功能,以及采用智能优化设计手段解决液压集成块设计问题的技术优势及特点。

周巧玲[9](2007)在《基于STEP-NC的CAD特征建模》文中研究说明自从上个世纪80年代以来,人们已开始通过采用基于STEP(ISO 10303)标准的统一的数据模型来实现CAD/CAM系统间的集成。之后在此基础上又提出了STEP-NC(ISO 14649)标准,该标准为实现数控加工领域中产品设计与制造的无缝连接奠定了坚实的基础并提供了广阔的发展空间。基于STEP-NC的特征建模系统是基于STEP-NC信息模型建立起来的面向制造的建模系统。本系统的研究主要包括以下三个方面:(1)从研究STEP-NC标准入手,根据STEP标准的原理及方法学,在STEP AP224以及ISO 14649中的通用标准(Part 10)、数控铣削加工工艺(Part 11)的基础上,通过对STEP-NC数据模型进行延伸和完善,建立统一的基于STEP-NC特征信息模型。(2)基于STEP-NC的CAD特征建模系统是面向制造的。提出的制造特征不同于一般CAD中使用的设计特征,是指某一工步所去除的材料,即负特征。这样的制造特征与工艺信息,例如与加工方法,联系更加紧密,能够直接用于后续的CAPP、CAM系统中。同时开发了特征库的管理系统,并设有用户自定义特征的接口,可以根据自身产品的特点添加新的特征或编辑已有特征,通过验证后可将其保存入系统特征库之中,实现特征库的自学习功能。(3)本文提出基于制造过程的建模思想。要求建模过程尽量同实际的制造加工过程保持一致。在本系统中,完成特征建模的过程即为一次次加工的过程。在建模过程中,首先选择需要的毛坯形状,通过插入不同的制造特征(负特征),进行布尔减运算,得到最终的工件模型。在本系统中,每个特征上不仅附着各自的形状特征信息还有相关的制造信息以及其他的辅助信息,这些信息具有一定的语义,是高层次可直接利用的。由此建立的CAD特征模型,能够实现与CAPP、CAM及STEP-NC的无缝连接,为真正实现制造业的信息化、集成化、自动化探索了一条有效途径。

陈蔚芳[10](2007)在《夹具敏捷设计若干关键技术研究》文中进行了进一步梳理夹具是一种重要的工艺装备,直接影响产品的质量和研制周期。在当今航空制造业中,大多是单件小批和定制生产模式,在这种模式下,夹具设计与制造的工作量相当大,由于夹具准备不及时导致产品延迟交付和由于装夹不当导致工件变形的现象时有发生,造成巨大的经济损失,因此夹具的快速优化设计成为迫切需要解决的问题。本文在对夹具敏捷设计系统结构和流程分析的基础上,从并行设计、资源柔性管理、结构变异、夹具优化、快速装配等方面深入研究了夹具敏捷设计问题,取得了以下主要成果:建立了基于产品数据管理(product data management, PDM)的夹具并行设计集成框架。分析了基于特征的工件集成模型,重点研究了装夹特征模型、装夹特征提取流程、约束特征识别方法和特征映射方法。采用XML描述了工件集成模型信息,实现了异构环境的信息集成。详细讨论了夹具结构管理、配置管理、夹具设计过程管理功能,并实现了夹具敏捷设计与PDM的集成,使PDM强大的数据管理功能得到了延伸。为了实现夹具设计资源的柔性管理和有效共享,建立了基于夹具结构树和特征网的夹具模型,以及支持夹具设计全过程的设计资源模型。采用事物特性表对元组件、夹具等关键设计资源特性进行了描述,对元件、组件、夹具等关键设计资源的自动几何建模方法进行了研究,在元件建模基础上实现了组件和夹具级的尺寸驱动和自动几何建模。将实例推理方法应用于夹具设计全过程,在方案设计、优化设计、详细设计、装配设计等阶段实现了设计重用。重点分析了分层检索机制、推理机制、修改机制、实例存储策略。针对夹具实例修改难题,研究了夹具模板构建、基于模板的变异分类、变异知识获取与表达、变异流程等关键问题,实现了元组件规格和位置的变异。夹具优化设计是精密薄壁件夹具敏捷设计的关键,为此,建立了以最小工件变形和最均匀变形度为目标函数的夹具布局和夹紧力多目标同步优化模型,基于遗传算法和有限元法实现了夹具多目标同步优化设计过程。在建立有限元模型时,综合考虑了接触力、摩擦力、切削力、夹紧力、切屑的影响,使模型更为合理、更贴近实际。提出了基于优化布局,采用变夹紧力进一步控制工件变形的方法,分析了基于有限元法和遗传算法的动态夹紧力求解模型和求解方法。通过实例进行了验证,夹具布局和夹紧力多目标优化和变夹紧力优化可以减小工件变形。为了减少模型的复杂性,将装配模型分成了节点层和特征层,在节点层引入了有效路径;在特征层引入了有效特征面和有效作用距离,使装配模型更趋合理。研究了基于有效路径和装配特征面的装配策略,实现了夹具的快速装配。最后,完成了基于PDM和SolidWorks平台的夹具敏捷设计原型系统的开发,有效集成了SolidWorks、MATLAB、ANSYS等软件系统,集成了设计、分析、管理等功能模块。原型系统的部分模块已取得了良好的应用效果。

二、面向并行CAD/CAM集成的特征建模技术的研究(论文开题报告)

(1)论文研究背景及目的

此处内容要求:

首先简单简介论文所研究问题的基本概念和背景,再而简单明了地指出论文所要研究解决的具体问题,并提出你的论文准备的观点或解决方法。

写法范例:

本文主要提出一款精简64位RISC处理器存储管理单元结构并详细分析其设计过程。在该MMU结构中,TLB采用叁个分离的TLB,TLB采用基于内容查找的相联存储器并行查找,支持粗粒度为64KB和细粒度为4KB两种页面大小,采用多级分层页表结构映射地址空间,并详细论述了四级页表转换过程,TLB结构组织等。该MMU结构将作为该处理器存储系统实现的一个重要组成部分。

(2)本文研究方法

调查法:该方法是有目的、有系统的搜集有关研究对象的具体信息。

观察法:用自己的感官和辅助工具直接观察研究对象从而得到有关信息。

实验法:通过主支变革、控制研究对象来发现与确认事物间的因果关系。

文献研究法:通过调查文献来获得资料,从而全面的、正确的了解掌握研究方法。

实证研究法:依据现有的科学理论和实践的需要提出设计。

定性分析法:对研究对象进行“质”的方面的研究,这个方法需要计算的数据较少。

定量分析法:通过具体的数字,使人们对研究对象的认识进一步精确化。

跨学科研究法:运用多学科的理论、方法和成果从整体上对某一课题进行研究。

功能分析法:这是社会科学用来分析社会现象的一种方法,从某一功能出发研究多个方面的影响。

模拟法:通过创设一个与原型相似的模型来间接研究原型某种特性的一种形容方法。

三、面向并行CAD/CAM集成的特征建模技术的研究(论文提纲范文)

(1)基于BIM技术的建筑产品化设计研究 ——以既有住宅加装电梯项目为例(论文提纲范文)

摘要
abstract
第1章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 研究目的与意义
    1.3 国内外研究综述
    1.4 概念辨析
    1.5 研究内容
    1.6 研究方法
    1.7 论文框架
第2章 制造业中以产品为目标的工业设计理论与实践
    2.1 由生产到产品——工业设计理论的发展
        2.1.1 由标准化到个性化的工业设计
        2.1.2 精益生产理论
        2.1.3 计算机集成制造系统
        2.1.4 敏捷制造理论与工业4.0
    2.2 以产品为目标的工业设计实践
        2.2.1 汽车
        2.2.2 船舶
    2.3 制造业中产品化设计的技术体系
        2.3.1 软件系统
        2.3.2 产品族DNA开发设计模式
        2.3.3 通用化、标准化、模块化与系列化
    本章小结
第3章 建筑业中的产品化趋向与设计模式的转变
    3.1 由建造到制造——建筑设计理论的转变
        3.1.1 既有建筑工程建造体系分析
        3.1.2 精益建造理论
        3.1.3 并行工程与协同产品开发
        3.1.4 建筑产品化与制造服务化
    3.2 以产品为目标的建筑设计实例
        3.2.1 整体厨卫浴
        3.2.2 集装箱建筑
    3.3 BIM技术与建筑的产品化设计
        3.3.1 BIM应用框架
        3.3.2 BIM技术应用于建筑产品化各阶段的优势
        3.3.3 BIM技术推进建筑工程“制造业化”
    本章小结
第4章 BIM技术在不同层级建筑产品设计中的应用
    4.1 构件族库——建筑产品化设计的基础
        4.1.1 基于BIM的建筑构件产品化设计模型
        4.1.2 基于BIM的构件产品标准化设计研究
        4.1.3 BIM构件产品族库
    4.2 部品模块——建筑产品化设计的核心
        4.2.1 基于BIM的建筑产品族模块化设计
        4.2.2 建筑产品模块化设计矩阵模型
        4.2.3 BIM模块装配资源平台
    4.3 产品系列——建筑产品化设计的目标
        4.3.1 基于BIM的建筑产品化工作模型
        4.3.2 基于BIM的建筑产品供应链
        4.3.3 建筑产品系列化设计
    本章小结
第5章 既有住宅加装电梯项目中建筑产品开发与设计
    5.1 基于BIM的外加电梯产品开发
        5.1.1 建筑产品化设计特征
        5.1.2 外加电梯项目产品化分析
        5.1.3 外加电梯产品化族库建立
    5.2 基于BIM的外加电梯产品化设计
        5.2.1 外加电梯模块化装配平台
        5.2.2 外加电梯产品系列化设计
        5.2.3 方案生成
    5.3 外加电梯项目案例比较研究
        5.3.1 横向比较
        5.3.2 纵向比较
        5.3.3 建筑产品化设计前景
    本章小结
总结
参考文献
表目录
图目录
附录
研究成果
致谢

(2)基于肋堆叠与自修复的发动机罩内板自动建模(论文提纲范文)

摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 研究背景
        1.1.1 发动机罩内板设计中的主要问题
        1.1.2 自动化与程序化的发动机罩内板设计
    1.2 国内外CAD技术的研究现状
        1.2.1 基于特征的功能模块化建模研究现状
        1.2.2 基于三维参数化建模研究现状
    1.3 本文的研究主要内容和意义
        1.3.1 研究主要内容
        1.3.2 研究的意义
    1.4 本章小结
2 软件平台架构与关键技术
    2.1 主要问题探讨
    2.2 主体设计思想
        2.2.1 参数化设计思想及分析
        2.2.2 模块化设计思想及分析
    2.3 解决方案与开发平台
        2.3.1 工程解决方案
        2.3.2 平台确定及二次开发的定制
    2.4 基于知识工程的知识融合技术
        2.4.1 知识工程的概述
        2.4.2 知识融合技术的概述
    2.5 本章小结
3 发动机罩内板的模块化设计实现
    3.1 发动机罩内板设计要素初始化
        3.1.1 冲压方向的确定
        3.1.2 轮廓分割
        3.1.3 曲线及曲面的搜集
    3.2 基于模版的模式识别
    3.3 基于实体肋累加的建模方案
    3.4 曲面的质量保证及其方法
    3.5 本章小结
4 发动机罩内板智能化设计系统的开发
    4.1 二次开发总体设计框架
    4.2 基于功能的交互界面设计
        4.2.1 发动机罩外板的模式识别
        4.2.2 冲压方向的确定
        4.2.3 发动机罩内板模式的确定
    4.3 软件模块的设计
    4.4 基于知识融合技术的参数化机制
    4.5 系统集成
    4.6 本章小结
5 方案测试与系统验证
    5.1 测试与验证方案
    5.2 系统验证
    5.3 本章小结
结论
参考文献
攻读硕士学位期间发表学术论文情况
致谢

(3)基于并行工程的当代建筑建造流程研究(论文提纲范文)

摘要
abstract
第一章 绪论
    1.1 提出问题
        1.1.1 串行运作流程
        1.1.2 设计与建造分离
    1.2 国内外研究现状
        1.2.1 国外研究现状
        1.2.2 国内研究现状
        1.2.3 研究现状评述
    1.3 研究意义与方法
        1.3.1 研究意义
        1.3.2 研究方法
        1.3.3 研究框架
第二章 相关概念解析与界定
    2.1 并行工程概念与特征
    2.2 数字制造定义与内涵
    2.3 建造模式与建造流程
    2.4 本章小结
第三章 建造与制造关联性
    3.1 工业革命催生机器美学
    3.2 流水线生产促成标准化建造
    3.3 柔性化制造演绎个性化定制
    3.4 本章小结
第四章 建造演化机制解析
    4.1 建造主体的变迁过程
        4.1.1 工匠作为主体的营造方式
        4.1.2 建筑师与专业建造团队的协作方式
        4.1.3 建筑师参与的多工种协同建造
    4.2 建造逻辑方式的渐变与突变
        4.2.1 手工建造工艺受控比例理论
        4.2.2 工业制造工艺依循数学计算
        4.2.3 数字建造工艺遵照函数关系
    4.3 不同建造方式对人类生存空间的影响
        4.3.1 宜人尺度
        4.3.2 抽象尺度
        4.3.3 复合尺度
    4.4 本章小结
第五章 建造逻辑真实性原则
    5.1 结构体系决定形式呈现
    5.2 连接方式表征力学传递
    5.3 材料呈现反映本真质料
    5.4 本章小结
第六章 信息集成—集成化建造流程
    6.1 传统建造方式变迁过程
        6.1.1 杆件接合
        6.1.2 单元砌筑
        6.1.3 先“框架”后“填充”
        6.1.4 表皮承重
    6.2 设计向建造延伸
        6.2.1 网格控制
        6.2.2 秩序组构
    6.3 从数字设计到数字建造
        6.3.1 数字设计
        6.3.2 集成建筑信息模型
        6.3.3 工艺规程规划
        6.3.4 数据标准与接口技术
        6.3.5 数字建造
    6.4 本章小结
第七章 材料集成—低碳新材料技术
    7.1 传统材料技术回顾
        7.1.1 低技生态技术
        7.1.2 能源密集型技术
    7.2 集成材料制备过程
        7.2.1 预制集成
        7.2.2 打印集成
    7.3 本章小结
第八章 组织模式集成—并行化操作模式
    8.1 传统运作模式解析
        8.1.1 前工业化时期的并行化操作雏形
        8.1.2 文艺复兴至工业革命时期的“串-并”行方式
        8.1.3 当代西方发达国家的矩阵型模式
        8.1.4 当代中国的串行运作模式
        8.1.5 国内低效运行的BIM系统
    8.2 并行化操作模式构建
        8.2.1 需求分析
        8.2.2 质量功能配置(QFD)
        8.2.3 划分建筑结构的跨学科团队(IBT)
        8.2.4 过程建模
        8.2.5 数据管理(BDM)系统
    8.3 本章小结
第九章 建造集成—装配式建造方式
    9.1 过程重构:图纸→模型
    9.2 划分模块
    9.3 装配建模
    9.4 可装配性评价
    9.5 三维定位
    9.6 本章小结
第十章 结论与展望
参考文献
发表论文和参加科研情况说明
致谢

(4)产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究(论文提纲范文)

致谢
摘要
Abstract
1 绪论
    1.1 引言
    1.2 产品数字化设计研究概况
        1.2.1 产品数字化设计发展过程
        1.2.2 产品数字化设计技术研究主要内容
    1.3 产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术研究进展
        1.3.1 产品设计与仿真集成技术
        1.3.2 产品多性能仿真集成技术
        1.3.3 产品数字化制造与工艺集成技术
        1.3.4 产品数字化过程管理集成技术
        1.3.5 产品设计重用技术
    1.4 本文研究内容及组织结构
    1.5 本章小结
2 产品设计与仿真分析异构信息集成模型
    2.1 引言
    2.2 产品设计与仿真分析异构信息集成模型构建
        2.2.1 产品设计与仿真分析异构信息集成模型的结构组成
        2.2.2 产品设计与仿真分析异构信息集成模型构建
    2.3 产品设计与仿真分析异构信息集成与转化的实现
        2.3.1 知识管理信息与仿真分析信息的转化
        2.3.2 实现流程
    2.4 应用实例
    2.5 本章小结
3 基于时变载荷历程模型的多体动力学与有限元异构集成技术
    3.1 引言
    3.2 时变载荷历程模型的构建
    3.3 多体动力学与有限元的异构集成
        3.3.1 时变载荷历程的提取与集成
        3.3.2 基于特征函数分布的有限元节点散射加载
    3.4 多体动力学与有限元联合仿真的实现
        3.4.1 多体动力学与有限元联合仿真方法
        3.4.2 多体动力学与有限元联合仿真实现流程
    3.5 应用实例
    3.6 本章小结
4 基于集成信息模型的有限元仿真分析重用技术
    4.1 引言
    4.2 有限元仿真分析的集成信息模型
        4.2.1 有限元仿真分析的集成信息模型的构建
        4.2.2 有限元仿真分析的集成信息模型结构组成
    4.3 有限元仿真分析重用技术
        4.3.1 产品设计与分析过程重用
        4.3.2 有限元仿真分析重用流程
        4.3.3 有限元仿真分析信息集成与重用
    4.4 应用实例
    4.5 本章小结
5 基于PDM的数控加工管理信息集成技术
    5.1 引言
    5.2 数控加工管理信息集成模型的构建
        5.2.1 面向过程的产品PDM管理
        5.2.2 数控加工管理信息集成模型
        5.2.3 数控加工管理集成模型体系架构
    5.3 数控加工管理信息集成技术的实现
        5.3.1 基于产品结构与零部件信息的PDM/CAD/CAM集成
        5.3.2 车间排程与数控加工信息的关联
        5.3.3 数控指令的发送与接收
        5.3.4 实现流程
    5.4 应用实例
    5.5 结论
6 低压断路器数字化设计、仿真与数控加工集成平台的实现
    6.1 平台体系架构与基本流程
        6.1.1 平台体系架构
        6.1.2 平台基本流程
    6.2 平台主要功能及实现
        6.2.1 产品三维CAD建模、装配
        6.2.2 多体动力学仿真与机构设计优化
        6.2.3 有限元分析与有限元设计重用
        6.2.4 数控加工信息的管理与集成
    6.3 本章小结
7 总结与展望
    7.1 全文总结
    7.2 工作展望
参考文献
附录一 攻读博士学位期间发表(录用)的学术论文
附录二 攻读博士学位期间参加的科研项目
作者简历

(5)智能集成CAD/CAPP系统关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第1章 绪论
    1.1 课题研究的背景与意义
    1.2 国内外研究现状
    1.3 课题主要研究内容
        1.3.1 智能集成CAD/CAPP 系统体系结构研究
        1.3.2 面向CAD/CAPP 集成的零件信息模型研究
        1.3.3 统一的零件信息、制造资源及工艺数据库研究
        1.3.4 智能CAPP 系统知识处理和工艺决策研究
    1.4 研究方法与技术路线
第2章 智能集成CAD/CAPP 系统体系结构
    2.1 智能CAD/CAPP 系统体系结构实现技术
        2.1.1 智能CAD/CAPP 系统的知识库
        2.1.2 智能CAD/CAPP 系统的推理机
    2.2 集成CAD/CAPP 系统体系结构实现技术
    2.3 智能集成CAD/CAPP 系统的体系结构
    2.4 本章小结
第3章 智能集成CAD/CAPP 系统的CAD 建模技术
    3.1 引言
    3.2 智能集成CAD/CAPP 系统对CAD 建模技术的要求
    3.3 几何建模与特征建模技术
        3.3.1 建模技术及其发展现状
        3.3.2 特征建模技术
    3.4 过程特征的提出
        3.4.1 产品设计和制造过程分析及过程特征的提出
        3.4.2 面向设计和制造过程的过程特征
    3.5 基于特征的零件信息模型
        3.5.1 特征的分类
        3.5.2 基于特征的零件信息EER 模型
        3.5.3 零件信息模型的数据结构
    3.6 基于特征建模技术的CAD 系统
    3.7 本章小结
第4章 基于AI 技术的特征与刀具技术参数的映射
    4.1 引言
    4.2 基于ANN 的特征和刀具技术参数的映射
        4.2.1 刀具技术参数选择因素分析
        4.2.2 面向特征刀具映射的神经网络模型构建
    4.3 子神经网络设计
        4.3.1 神经网络输入输出及标准化
        4.3.2 神经网络类型和传递函数确定
    4.4 神经网络的训练和验证
    4.5 本章小结
第5章 基于特征刀具映射的制造资源和工艺建模
    5.1 引言
    5.2 面向对象技术
    5.3 制造资源组成
    5.4 过程特征与制造资源
    5.5 基于过程特征面向对象的制造资源和工艺建模
        5.5.1 制造资源的分类层次
        5.5.2 机床类
        5.5.3 刀具类
        5.5.4 夹具类
        5.5.5 工艺建模
    5.6 面向对象模型的制造资源数据库设计
        5.6.1 面向对象模型向数据库表的映射规则
        5.6.2 制造资源的部分表结构
    5.7 数据库原型系统开发
    5.8 本章小结
第6章 智能CAPP 系统知识获取和工艺推理
    6.1 引言
    6.2 工艺知识的类型和特点
    6.3 工艺知识的获取和建模
        6.3.1 工艺知识的获取
        6.3.2 工艺知识的建模
    6.4 基于ANN 技术面向复杂结构工艺知识的建模
    6.5 基于过程特征演变的工艺推理
    6.6 本章小结
结论
参考文献
攻读博士学位期间承担的科研任务与主要成果
致谢
作者简介

(6)基于Internet的STEP-NC的研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 研究背景
    1.2 前人的研究成果
        1.2.1 STEP标准的提出及应用
        1.2.2 STEP-NC标准及研究现状
        1.2.3 基于WEB服务的制造业的集成框架
        1.2.4 特征技术和CAD/CAM集成化的研究
        1.2.5 NURBS曲线曲面插补技术的研究
    1.3 选题依据
    1.4 主要研究内容及论文结构
        1.4.1 主要研究内容
        1.4.2 论文的结构
第二章 面向STEP-NC的制造特征模型
    2.1 STEP-NC标准的研究
        2.1.1 产品信息建模思想
        2.1.2 STEP-NC的描述方法
        2.1.3 物理文件的交换格式
        2.1.4 从EXPRESS到交换文件的映射
        2.1.5 STEP-NC的信息模型
        2.1.6 几个重要实体的分析
    2.2 设计特征与制造特征
    2.3 面向STEP-NC的制造特征模型
        2.3.1 信息模型
        2.3.2 建模思想及建模规则
        2.3.3 制造特征的分类与定义
    2.4 系统实现及实例研究
        2.4.1 特征库的建立与使用
        2.4.2 Pro/TOOLKIT菜单设计
        2.4.3 用户界面及数据库接口的开发
        2.4.4 应用实例
    2.5 本章小结
第三章 基于制造特征模型的工艺设计
    3.1 特征驱动的工艺设计的总体结构
    3.2 建立以制造特征为核心的工艺知识库
        3.2.1 加工方法库
        3.2.2 制造资源库
        3.2.3 加工工艺库
    3.3 工艺设计中的决策推理
        3.3.1 加工方法链的决策推理
        3.3.2 工步的决策排序
        3.3.3 生成STEP-NC接口文件
    3.4 实例研究
    3.5 本章小结
第四章 STEP-NC在Internet上的实现
    4.1 STEP、STEP-NC与XML的转换
        4.1.1 XML技术体系
        4.1.2 两步法实现STEP-NC到XML的转换
        4.1.3 EXPRESS与XML Schema的映射
        4.1.4 STEP Part21物理文件到XML的转换
    4.2 STEP-NC的图形化显示及与CNC的接口
    4.3 应用XML实现CAD/CAM/STEP-NC在Internet上的集成
        4.3.1 XML信息传输模式的研究
        4.3.2 集成框架
    4.4 本章小结
第五章 STEP-NC中曲线曲面描述及插补技术的研究
    5.1 NURBS曲线的数学表示及性质
        5.1.1 STEP-NC中曲线曲面的描述
        5.1.2 NURBS曲线的齐次坐标表示
        5.1.3 NURBS曲线的性质
    5.2 NURBS曲线实时插补技术的研究
        5.2.1 实时插补算法
        5.2.2 NURBS曲线点的求值和导矢计算
        5.2.3 精度控制及进给速度的自适应调节
        5.2.4 曲线尖点的离线预处理
        5.2.5 NURBS曲线实时插补的速度控制
    5.3 NURBS曲线实时插补的性能测试分析
        5.3.1 插补模块的实时性测试
        5.3.2 加工精度测试与分析
        5.3.3 进给速度的波动分析
    5.4 NURBS曲面插补算法
        5.4.1 NURBS曲面的数学表示
        5.4.2 参数线法曲面插补算法
    5.5 本章小结
第六章 总结与展望
    6.1 工作总结
    6.2 创新点
    6.3 展望
参考文献
附录
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者及导师简介
附件

(7)机械产品快速设计与制造系统研究(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
目录
第1章 绪论
    1.1 引言
    1.2 国内外相关研究现状
        1.2.1 产品信息模型
        1.2.2 产品快速设计技术
        1.2.3 产品快速报价技术
        1.2.4 先进制造技术
    1.3 论文课题的主要研究内容
        1.3.1 论文的选题
        1.3.2 论文的研究内容
第2章 面向产品全生命周期的产品信息模型
    2.1 引言
    2.2 面向产品全生命周期信息模型的概念
    2.3 面向产品生命周期信息模型的结构
        2.3.1 产品信息模型的框架结构
        2.3.2 产品生命周期的各阶段模型
        2.3.3 产品生命周期的各阶段模型基本结构
    2.4 面向产品生命周期的信息模型的特征
        2.4.1 面向产品生命周期的信息模型的性质
        2.4.2 面向产品生命周期的信息模型的内容
        2.4.3 面向产品生命周期的信息模型的范围
    2.5 产品生命周期各阶段产品信息模型的建立与演化过程
        2.5.1 各阶段产品信息模型的建立
        2.5.2 面向产品生命周期的信息模型演化过程
        2.5.3 产品生命周期信息模型的建立与演化规则
    2.6 本章小结
第3章 基于产品生命周期信息模型的快速设计制造系统
    3.1 引言
    3.2 系统集成方法研究
        3.2.1 系统集成的基本概念和框架
        3.2.2 基于产品生命周期信息模型的系统集成的特点
    3.3 基于产品生命周期信息模型的快速设计系统结构
        3.3.1 系统结构
        3.3.2 系统运行模式
    3.4 基于产品生命周期信息模型的系统集成
        3.4.1 PDM系统与快速设计系统的集成
        3.4.2 PDM系统与快速报价系统的集成
        3.4.3 PDM系统与快速制造系统的集成
        3.4.4 PDM系统与ERP系统的集成
    3.5 系统集成的实现技术
        3.5.1 面向功能的中间件技术
        3.5.2 面向对象的中间件技术
        3.5.3 .NET技术
    3.6 本章小结
第4章 产品快速设计
    4.1 引言
    4.2 产品快速设计理论—基于KBE技术的模块化快速设计方法
        4.2.1 KBE的概念
        4.2.2 基于KBE的模块化快速设计
    4.3 模块化产品的知识建模
        4.3.1 知识的来源
        4.3.2 模块化产品设计知识的分类
        4.3.3 知识表示的方式
        4.3.4 面向对象的模块化产品的知识模型
    4.4 基于知识的产品模块化快速设计技术
        4.4.1 基于知识框架的模块化产品及模块的匹配求解
        4.4.2 基于知识框架的模块参数求解
    4.5 产品知识模型与CAD模型的集成
        4.5.1 模块知识模型与CAD模型的多态集成模式
        4.5.2 CAD模型接口功能的实现
    4.6 基于KBE技术的模块化快速设计应用研究
        4.6.1 锻压机床产品快速设计系统
        4.6.2 锻压机床产品优化设计
    4.7 本章小结
第5章 产品快速报价
    5.1 引言
    5.2 产品报价分析
        5.2.1 制造业报价的特点
        5.2.2 产品报价价格的构成
    5.3 基于模块化设计结果的产品快速报价系统
        5.3.1 系统框架
        5.3.2 产品生产成本估算技术
    5.4 产品生产制造成本估算
        5.4.1 产品设计与材料成本计算
        5.4.2 加工成本估算
    5.5 非成本报价因素分析
        5.5.1 非成本因素的影响
        5.5.2 语义元素的模糊量化与合成
    5.6 产品报价价格估算
    5.7 本章小结
第6章 产品快速制造
    6.1 引言
    6.2 基于产品模块制造特征信息的快速制造系统
        6.2.1 系统体系结构
        6.2.2 特征的定义
        6.2.3 特征的分类
        6.2.4 产品模块制造特征信息模型的构建
    6.3 基于模块制造特征的工艺规划
        6.3.1 特征与工艺的联系
        6.3.2 最优化工艺的选择
    6.4 基于模块制造特征的加工代码生成
        6.4.1 刀具路径生成
        6.4.2 NC代码生成
    6.5 加工轨迹优化
        6.5.1 轨迹优化的目标和方法
        6.5.2 刀具轨迹连接过渡部分的性能分析
    6.6 复杂模型的制造技术
        6.6.1 复杂模型定义
        6.6.2 复杂模型的特征识别技术
        6.6.3 复杂模型的加工轨迹生成与优化
    6.7 本章小结
第7章 产品快速制造系统实现
    7.1 引言
    7.2 产品快速制造系统的特征建模
        7.2.1 基于特征的产品建模方法
        7.2.2 交互式特征造型与参数化建模
        7.2.3 自动特征识别
    7.3 基于实例的工艺决策
    7.4 工程数据库
    7.5 加工仿真与后置处理
        7.5.1 加工仿真
        7.5.2 NC代码生成与后处理
    7.6 本章小结
第8章 总结与展望
    8.1 主要研究工作
    8.2 论文的创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
在读期间发表的学术论文与取得的研究成果

(8)液压集成块CAD/CAM集成系统理论与开发技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题背景
    1.2 课题来源
    1.3 CAD/CAM技术的应用概况
        1.3.1 CAD/CAM技术概况
        1.3.2 研究评述
    1.4 液压集成块设计问题研究综述
        1.4.1 国外研究现状
        1.4.2 国内研究现状
        1.4.3 研究评述
    1.5 智能优化方法及其在约束布局问题中的应用
        1.5.1 国外研究现状
        1.5.2 国内研究现状
        1.5.3 研究评述
    1.6 论文的研究内容与意义
第二章 液压集成块 CAD/CAM集成系统总体规划设计
    2.1 引言
    2.2 集成系统总体规划的任务与方法
        2.2.1 集成系统总体规划的任务
        2.2.2 系统工程学方法研究
    2.3 基于功能驱动的系统规划原理
    2.4 基于功能驱动的集成系统体系结构设计
        2.4.1 集成系统的功能特征及组成部分划分
        2.4.2 集成系统体系结构设计
        2.4.3 集成系统体系结构的基本要求
        2.4.4 集成系统总体工作流程设计
    2.5 集成系统组成部分功能详细设计
        2.5.1 结构优化设计
        2.5.2 虚拟现实设计
        2.5.3 性能优化设计
        2.5.4 CAM系统设计
        2.5.5 虚拟装配系统设计
        2.5.6 工程数据库系统设计
    2.6 本章小结
第三章 液压集成块智能优化方法及混合优化策略研究
    3.1 引言
    3.2 模拟退火算法
        3.2.1 概述
        3.2.2 SA算法的机制分析与流程
    3.3 遗传算法
        3.3.1 概述
        3.3.2 GA算法的机理与标准流程
    3.4 小生境技术
        3.4.1 小生境与遗传算法
        3.4.2 小生境的实现方法
    3.5 改进型NGSA算法
        3.5.1 算法背景
        3.5.2 构造出发点
        3.5.3 NGSA算法特点
        3.5.4 效率定性分析
        3.5.5 改进型NGSA算法
        3.5.6 NGSA算法与改进型NGSA算法实验性能比较
    3.6 本章小结
第四章 液压集成块优化设计基础理论与关键技术研究
    4.1 引言
    4.2 数学优化模型
        4.2.1 设计变量
        4.2.2 目标函数
        4.2.3 约束条件
    4.3 孔道校核
        4.3.1 问题的提出与分析
        4.3.2 算法实现
    4.4 孔道网络连通设计
        4.4.1 问题的提出与分析
        4.4.2 两端线网连通优化设计模型
        4.4.3 启发式求解策略
        4.4.4 多端线网处理策略设计改进
    4.5 孔道网络优化设计
        4.5.1 问题的提出与分析
        4.5.2 孔道网络优化设计模型
        4.5.3 孔道网络优化策略
        4.5.4 设计改进
    4.6 元件外形干涉校核
        4.6.1 问题的提出和分析
        4.6.2 算法实现
    4.7 外观布局设计
        4.7.1 问题的提出和分析
        4.7.2 编码实现方法
        4.7.3 遗传算子与退火运算实现方法
        4.7.4 基于共享函数的小生境实现方法
        4.7.5 设计改进
    4.8 体积缩减设计
        4.8.1 问题的提出和分析
        4.8.2 体积缩减设计模型
        4.8.3 改进算法实现
    4.9 设计实例
    4.10 本章小结
第五章 液压集成块 CAM应用技术研究
    5.1 引言
    5.2 集成块加工中的宏观工艺规划
    5.3 孔群加工中的刀具路径规划
        5.3.1 集成块孔群加工刀具路径规划方法研究
        5.3.2 集成块孔群加工刀具路径规划的数学模型
    5.4 通用化NC程序编译器设计
        5.4.1 数控系统分析
        5.4.2 NC程序编译器设计
    5.5 CAM虚拟加工环境设计
        5.5.1 CAM虚拟加工环境的结构
        5.5.2 几何建模
        5.5.3 运动学建模
    5.6 本章小结
第六章 液压集成块 CAD/CAM 集成系统的实现及应用实例
    6.1 引言
    6.2 液压集成块 CAD/CAM集成系统的实现
        6.2.1 系统概述
        6.2.2 系统主要模块及运行界面
    6.3 应用实例
    6.4 本章小结
结论
参考文献
附录A 两孔同面时工艺孔情况
附录B 两孔对面时工艺孔情况
附录C 两孔邻面时工艺孔情况
攻读博士学位期间发表学术论文情况
致谢

(9)基于STEP-NC的CAD特征建模(论文提纲范文)

摘要
ABSTRACT
第一章 绪论
    1.1 课题的研究背景
    1.2 课题的提出以及研究内容
    1.3 课题的研究方案
第二章 STEP标准及STEP-NC文件
    2.1 STEP标准的内涵和体系结构
        2.1.1 STEP标准体系结构的研究
        2.1.2 信息建模语言EXPRESS
        2.1.3 STEP AP224的功能单元
    2.2 STEP标准向CAX领域及CNC领域的扩展
        2.2.1 STEP标准的应用
        2.2.2 机械产品信息内容
        2.2.3 向CAX领域的扩展
        2.2.4 向CNC领域的扩展
    2.3 STEP-NC标准的研究
        2.3.1 STEP-NC标准的内涵
        2.3.2 国内外研究现状及发展前景
        2.3.3 STEP-NC文件结构
        2.3.4 STEP-NC数据模型
        2.3.5 STEP-NC数据模型的基本概念
    2.4 本章小结
第三章 Pro/TOOLKIT应用程序开发的理论基础
    3.1 Pro/ENGINEER建模特性
    3.2 Pro/TOOLKIT开发环境介绍
        3.2.1 Pro/ENGINNER开发工具介绍
        3.2.2 Pro/TOOLKIT简介
        3.2.3 Pro/TOOLKIT的工作模式
    3.3 Pro/TOOLKIT基本知识
        3.3.1 对象和动作
        3.3.2 对象句柄(Obiect Handle)
        3.3.3 Pro/TOOLKIT的函数原型和函数的返回值
    3.4 Pro/TOOLKIT应用程序的开发
        3.4.1 Pro/TOOLKIT应用程序的结构
        3.4.2 Pro/TOOLKIT应用程序的编译和连接
        3.4.3 Pro/TOOLKIT应用程序的注册和运行
    3.5 Pro/TOOLKIT应用程序开发中的关键技术
        3.5.1 MFC接口技术
        3.5.2 DLL理论
        3.5.3 SQL Server 2000数据库管理系统
        3.5.4 Pro/TOOLKIT与SQL Server2000接口技术
    3.6 本章小结
第四章 基于STEP-NC的CAD特征建模
    4.1 基本原理
        4.1.1 关于特征的基本理论
        4.1.1.1 特征的概念
        4.1.1.2 特征造型系统实现模式
        4.1.2 设计特征与制造特征的区别
        4.1.3 Pro/NC机床加工制造模块
        4.1.4 系统建模思想
    4.2 基于STEP-NC的特征信息模型
        4.2.1 形状特征的描述
        4.2.1.1 毛坯特征
        4.2.1.2 平面特征
        4.2.1.3 孔特征
        4.2.1.4 槽特征
        4.2.2 精度特征的描述
        4.2.3 属性特征的描述
    4.3 关于CAPP后续工作的探讨
    4.4 本章小结
第五章 系统的建立以及运行实例
    5.1 特征库的建立
        5.1.1 特征模型的参数化程序设计
        5.1.2 自定义特征的参数读取
        5.1.3 特征数据平台的管理
        5.1.4 系统工件特征数据表的设置
        5.1.5 基于STEP-NC的特征模型的建立
    5.2 Pro/TOOLKIT菜单和用户界面设计
        5.2.1 菜单的创建
        5.2.2 系统对话框的建立
        5.2.2.1 UI对话框设计
        5.2.2.2 MFC可视对话框设计
    5.3 基于STEP-NC的CAD特征建模系统运行实例
    5.4 本章小结
第六章 总结
    6.1 全文总结
    6.2 仍需进一步完成的工作
参考文献
致谢
研究成果及发表的学术论文
作者导师简介
硕士研究生学位论文答辩委员会决议书

(10)夹具敏捷设计若干关键技术研究(论文提纲范文)

摘要
Abstract
第一章 绪论
    1.1 课题研究背景与意义
    1.2 CAFD 发展及研究状况
        1.2.1 CAFD 发展历程
        1.2.2 CAFD 国外研究文献综述
        1.2.3 CAFD 国内研究文献综述
    1.3 现有研究中存在的不足
    1.4 本文的研究内容及章节安排
    1.5 本章小结
第二章 夹具敏捷设计系统结构框架
    2.1 夹具敏捷设计的提出
        2.1.1 传统夹具设计方法
        2.1.2 夹具的三种设计形式
        2.1.3 夹具敏捷设计需求分析
    2.2 夹具敏捷设计系统结构
        2.2.1 夹具敏捷设计系统总体结构
        2.2.2 夹具敏捷设计流程分析
        2.2.3 夹具敏捷设计中的关键技术
    2.3 本章小结
第三章 夹具并行设计与集成技术研究
    3.1 夹具并行设计的基本特征
        3.1.1 夹具设计的并行性
        3.1.2 夹具设计的集成性
    3.2 基于PDM 的夹具并行设计集成框架
        3.2.1 夹具并行设计集成框架
        3.2.2 夹具并行设计中的信息流
        3.2.3 夹具并行设计过程流分析
    3.3 基于特征与XML 的CAPP/CAAFD 集成技术
        3.3.1 CAPP/CAAFD 信息集成方法
        3.3.2 基于特征的工件集成模型
        3.3.3 装夹特征识别与信息提取
        3.3.4 特征映射方法研究
        3.3.5 基于XML 的工件集成模型表达
    3.4 CAAFD/PDM 集成技术研究
        3.4.1 CAAFD/PDM 集成的功能结构
        3.4.2 夹具结构管理
        3.4.3 夹具设计资源管理
        3.4.4 夹具配置管理
        3.4.5 夹具并行设计过程集成
        3.4.6 CAAFD/PDM 集成方法
    3.5 CAAFD 与其它CAX 系统间的集成
    3.6 本章小结
第四章 分层式夹具柔性建模及智能变异技术研究
    4.1 夹具柔性建模与智能变异需求分析
        4.1.1 基于模块化设计的可重构性
        4.1.2 夹具的柔性与可重用性
        4.1.3 夹具建模的合理化
    4.2 分层式夹具模型与设计资源模型研究
        4.2.1 分层式夹具模型
        4.2.2 夹具设计资源模型
        4.2.3 夹具模型与设计资源模型的关联
        4.2.4 夹具事物特性分析
    4.3 基于特征的夹具元件参数化建模技术研究
        4.3.1 夹具特征分类与建模方法
        4.3.2 夹具元件常用建模方法
        4.3.3 夹具元件几何建模关键技术
        4.3.4 夹具元件库的组织
    4.4 基于元件的夹具组件和夹具自动建模技术研究
        4.4.1 夹具组件自动建模技术
        4.4.2 夹具自动建模技术
    4.5 夹具实例推理及智能变异技术
        4.5.1 夹具实例推理技术
        4.5.2 基于实例推理的重用等级分析
        4.5.3 基于知识的夹具智能变异
    4.6 本章小结
第五章 夹具优化设计及变形控制技术研究
    5.1 最优化理论及求解过程
    5.2 夹具敏捷设计中的优化设计问题
    5.3 夹具优化模型及优化方法
        5.3.1 夹具与工件间的接触模型
        5.3.2 工件装夹变形分析
        5.3.3 夹具多目标优化设计数学模型建立
        5.3.4 夹具优化设计流程分析
        5.3.5 夹具优化设计方法研究
    5.4 基于GA 和FEM 的夹具多目标优化设计研究
        5.4.1 基于遗传算法的夹具优化设计研究
        5.4.2 基于有限元方法的工件变形求解
        5.4.3 夹具优化设计中的变异技术研究
        5.4.4 夹具多目标优化设计中的集成方法
    5.5 夹具布局和夹紧力多目标优化实例分析
        5.5.1 框类零件夹具多目标优化设计
        5.5.2 支架类零件夹具设计多目标优化
        5.5.3 大视场镜座装夹设计多目标优化
    5.6 基于变夹紧力的装夹变形控制研究
        5.6.1 基于优化布局的变夹紧力优化方法
        5.6.2 基于GA 和FEM 的变夹紧力求解方法研究
        5.6.3 变夹紧力优化实例分析
    5.7 本章小结
第六章 基于有效路径和特征面的快速装配技术研究
    6.1 夹具装配模型
        6.1.1 夹具装配模型的分层
        6.1.2 特征层装配模型
        6.1.3 节点层装配模型
    6.2 基于有效路径和特征面的夹具装配策略
        6.2.1 有效路径及有效特征面的管理
        6.2.2 有效路径生成流程
        6.2.3 装配有效路径自动生成算法
        6.2.4 装配特征面关系设定
    6.3 本章小结
第七章 夹具敏捷设计原型系统的开发
    7.1 系统体系结构
    7.2 系统详细设计
        7.2.1 开发和运行环境
        7.2.2 系统功能结构
        7.2.3 信息模型设计
    7.3 系统应用主要界面与效果分析
        7.3.1 夹具敏捷设计主要应用界面
        7.3.2 夹具设计资源管理主要界面
        7.3.3 夹具优化设计主要界面
        7.3.4 原型系统应用实践
    7.4 本章小结
第八章 总结与展望
    8.1 总结
    8.2 主要创新点
    8.3 展望
参考文献
致谢
在学期间的研究成果及发表的学术论文

四、面向并行CAD/CAM集成的特征建模技术的研究(论文参考文献)

  • [1]基于BIM技术的建筑产品化设计研究 ——以既有住宅加装电梯项目为例[D]. 国元贺. 天津大学, 2020(02)
  • [2]基于肋堆叠与自修复的发动机罩内板自动建模[D]. 徐乐. 大连理工大学, 2020(02)
  • [3]基于并行工程的当代建筑建造流程研究[D]. 马立. 天津大学, 2016(12)
  • [4]产品设计、仿真与数控加工异构信息集成技术及应用研究[D]. 林小夏. 浙江大学, 2011(07)
  • [5]智能集成CAD/CAPP系统关键技术研究[D]. 王军. 燕山大学, 2010(08)
  • [6]基于Internet的STEP-NC的研究[D]. 张莉彦. 北京化工大学, 2008(11)
  • [7]机械产品快速设计与制造系统研究[D]. 魏珅. 中国科学技术大学, 2007(08)
  • [8]液压集成块CAD/CAM集成系统理论与开发技术研究[D]. 刘万辉. 大连理工大学, 2007(05)
  • [9]基于STEP-NC的CAD特征建模[D]. 周巧玲. 北京化工大学, 2007(06)
  • [10]夹具敏捷设计若干关键技术研究[D]. 陈蔚芳. 南京航空航天大学, 2007(05)

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CAD/CAM并行集成特征建模技术研究
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