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基于模型定义与特征的数控编程是数控编程技术的发展趋势,是制造业实现自动化及CAD/CAPP/CAM高度集成的关键。本文根据飞机结构件的特点,研究了飞机结构件数控加工编程技术,以达到快速生成飞机结构件数控程序的目的。主要做了如下几方面的研究:1)构建了飞机结构件MBD模型。通过分析MBD模型的数据集组成及结构,提出了MBD工艺模型快速生成方案,并建立了MBD工序模型。2)归纳总结了飞机结构件加工特征的结构特点,使用新的分类方式将加工特征分为简单特征、复杂特征、简单相交特征和复杂相交特征四类。提出了基于体分解的特征识别方法:首先将切削体分层简化,再获取各特征的分割面并按次序对其进行分割,最后按组合规则合并特征得到最大加工特征。3)研究了飞机结构件加工特征的数控工艺决策方法,提出了工序生成和工序内槽特征加工元工步排序方法。对生成的最大加工特征进行工序排列,并通过工序内特征按次序与毛坯模型的布尔求差运算得到每道工序的MBD工序模型毛坯。制订了加工元信息模板,提取相关的几何信息与非几何信息,作为依据进行高速切削工艺规划。4)对高速切削环境下飞机结构件的槽特征与筋特征进行了刀轨规划。分析了槽特征加工方案,及转角加工的处理方式,并针对各种槽特征进行了刀轨规划。对常用筋特征加工方式及加工余量产生机理进行分析,得出残留高度与刀具直径、刀具底角半径、切削参数等的关系式,用以指导刀具的选择和切削参数的设置,并通过几种筋特征加工方式的对比得出最优加工方式。5)基于以上研究,在CATIA V5平台上开发了飞机结构件数控编程系统。该系统由特征识别模块、工艺决策模块、数控编程和仿真加工模块组成。由MBD零件模型提供非几何信息,由特征识别模块提供特征几何信息,供工艺决策模块进行工艺规划,最后由数控编程与仿真加工模块计算刀轨、验证数控程序并反馈信息。