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船用柴油机作为船舶的核心设备,提高其加工制造水平是提升我国船舶竞争力的重要筹码。随着CAD/CAPP/CAM的集成技术研究的不断深入,各个企业已经投入了大量的时间和资金开始对集成技术进行研究,但是由于CAD、CAPP、CAM三者之间缺少相互协作与支持,信息主要依靠人工传递,信息管理也比较混乱,因此,仍没有最大的发挥集成技术的作用。本课题在分析了当今船用柴油机复杂零件CAD/CAPP/CAM集成系统的相关问题后,在PDM环境下,通过MBD技术、特征技术以及知识工程的原理去解决企业在实际生产中遇到的问题。本课题的创新点为利用PDM软件进行零件信息集成管理,通过产品三维数字化模型进行加工特征重构,实现基于MBD模型和自定义特征的工艺推理及数控编程,建立了一个面向三维的船用柴油机复杂零件CAD/CAPP/CAM集成系统,通过统一的零件模型信息源实现了零件几何信息和非几何信息的共享,改进了传统的CAD、CAPP、CAM系统的不足,简化了其数字化制造工作,大大提高了企业的生产效率。本课题的主要研究内容与成果如下:(1)根据企业实际加工情况,以PDM为信息管理平台,构建了基于MBD模型自定义的船用柴油机复杂零件CAD/CAPP/CAM集成系统平台。通过基于工序视图的特征信息描述,实现船用柴油机复杂零件加工特征的重构、基于特征的工艺决策和刀轨规划等操作;(2)通过PDM软件统一信息管理使得在CAD/CAPP/CAM集成系统中产品技术文件得到集中管理并彼此关联,同时可通过WEB访问零件整个生命周期的信息,为解决集成系统的信息集成、网络化等问题提供了一种有效的方法;(3)研究了基于MBD零件模型自定义特征的船用柴油机复杂零件CAD/CAPP/CAM集成技术,通过将零件MBD模型作为从设计到制造加工过程中的唯一依据,保证了数据的唯一性,同时实现了上游CAPP工艺信息与下游CAM加工信息的双向流动与共享,为企业高效地进行产品设计、工艺分析、加工制造等创造条件;(4)利用成组技术原理,归纳总结出了船用柴油机复杂零件的典型制造特征及企业常用刀轨形式,并进行特征编码,实现了三维环境下基于特征的刀具轨迹规划与优化,在保证刀具轨迹符合企业生产要求的前提下大大提高了企业的效率;(5)根据企业实际情况,针对不同数控系统定制了专用的后处理器,在VERICUT软件平台上完成集成系统数控程序准确性的验证,并定制了客户化的车间工艺文档。