基于并行工程的叶片可制造性分析
摘要
提高产品质量、降低生产成本、缩短开发时间是制造业在全球激烈竞争的市场上取得成功和发展的关键因素和永恒的追求目标，并行工程作为一种有效的解决方案正在逐步发展起来。在并行工程环境下，面向制造的设计DFM是一项重要的使能技术，它通过在产品设计阶段充分考虑与制造有关的约束，全面评价产品设计和工艺设计，并提出改进的反馈信息，从而保证产品设计、工艺设计和制造一次成功，并尽可能降低制造成本；而可制造性评价正是实现DFM的重要技术手段。
在对国内外可制造性评价技术研究的基础上，本文的工作主要从四个方面展开；第一，对可制造性评价的信息需求进行建模。以特征技术为基础，面向对象的编程机制为手段，建立了面向制造的三层次(即零件层、特征层、几何层)零件模型，同时进行了面向制造的资源建模；第二，采用分层逐步细化的评价策略，建立可制造性评价指标；第三，以评价指标为基础，采用基于约束规则和模糊综合评判的加工可行性评价方法；第四，以UG为开发平台，VC6.0为编程工具，航空发动机叶片为应用对象，初步构建了面向制造的叶片类零件的可制造性评价系统。
It is an eternal objective pursued by manufacturing enterprises to improve the quality of product, reduce the lead-time and decrease the cost of product, and also is the key factor of enterprise achieving the success and the development in global market. To achieve the objective, the Concurrent Engineering (CE) is being applied in many enterprises. The Design For Manufacture(DFM) is an important design technology in Concurrent Engineering, which assures product design, process design and manufacturing to succeed at one time by taking the factors associated with manufacturing into consideration in the design phase; so the manufacturability evaluation is an important technical tool to implement DFM.
Based on the research about manufacturability evaluation by many researchers in home and aboard, four aspects are discussed in this thesis. At first, the model about information requirement in manufacturability evaluation is set up. Based on the feature technology and object-oriented mechanism, the manufacture-oriented part model with three levels (namely part, feature and geometry) and the resource model is build; Secondly, the evaluation guidelines on the basis of evaluation strategy of fining with levels is constituted; Thirdly, an evaluation method according the evaluation guidelines is put forward, which is the rule-based and fuzzy evaluation-based method associated with resources. Fourthly, a manufacturing-oriented evaluation system for machining blade part is built
在对国内外可制造性评价技术研究的基础上，本文的工作主要从四个方面展开；第一，对可制造性评价的信息需求进行建模。以特征技术为基础，面向对象的编程机制为手段，建立了面向制造的三层次(即零件层、特征层、几何层)零件模型，同时进行了面向制造的资源建模；第二，采用分层逐步细化的评价策略，建立可制造性评价指标；第三，以评价指标为基础，采用基于约束规则和模糊综合评判的加工可行性评价方法；第四，以UG为开发平台，VC6.0为编程工具，航空发动机叶片为应用对象，初步构建了面向制造的叶片类零件的可制造性评价系统。
It is an eternal objective pursued by manufacturing enterprises to improve the quality of product, reduce the lead-time and decrease the cost of product, and also is the key factor of enterprise achieving the success and the development in global market. To achieve the objective, the Concurrent Engineering (CE) is being applied in many enterprises. The Design For Manufacture(DFM) is an important design technology in Concurrent Engineering, which assures product design, process design and manufacturing to succeed at one time by taking the factors associated with manufacturing into consideration in the design phase; so the manufacturability evaluation is an important technical tool to implement DFM.
Based on the research about manufacturability evaluation by many researchers in home and aboard, four aspects are discussed in this thesis. At first, the model about information requirement in manufacturability evaluation is set up. Based on the feature technology and object-oriented mechanism, the manufacture-oriented part model with three levels (namely part, feature and geometry) and the resource model is build; Secondly, the evaluation guidelines on the basis of evaluation strategy of fining with levels is constituted; Thirdly, an evaluation method according the evaluation guidelines is put forward, which is the rule-based and fuzzy evaluation-based method associated with resources. Fourthly, a manufacturing-oriented evaluation system for machining blade part is built
引文
[1] ．熊光楞，徐文胜等著，并行工程的理论及实践，清华大学出版社，施普林格出版社2001年5月
[2] ．潘雪增，并行工程原理及应用，清华大学出版社1997年7月
[3] ．《航空制造工程手册》总编委会，航空制造工程手册-发动机叶片工艺，航空工业出版社1997年
[4] ．郭文有，航空发动机叶片机械加工工艺，国防工业出版社，1994年7月
[5] ．汪应洛，系统工程理论方法与应用，高等教育出版社，1992年5月
[6] ．莫蓉，周惠群，Unigraphics 18版CAD应用基础清华大学出版社，2001年10月
[7] ．卜昆，Unigraphics软件二次开发基础，西北工业大学讲义，2002年1月．
[8] ．宋玉银，蔡复之，DFM技术综述，计算机辅助设计与制造，1996年第3期
[9] ．宋玉银，肖亦晖，成晔，蔡复之，产品可制造性及评价方法的研究，清华大学学报(自然科学版)1998年第38卷第7期
[10] ．宋玉银，褚秀萍，蔡复之，基于特征的零件可制造性评价方法，河北理工学院学报，第21卷第2期，1999年5月
[11] ．胡庆夕，产品开发过程的并行机理及应用研究，高技术通讯，1999年12月
[12] . Cherian, R. R Midha, P. S. Smith, L.N. Pipe, A. G. Knowledge based and adaptive Computational techniques for concurrent design of powder metallurgy parts. Advances in Engineering Software. Vol: 32, Issue: 6, June, 2001, pp. 455-465
[13] . Jing, Z.; Cheng, K; Harrison, D. K., Aconcurrent engineering approach to the development of a scroll compressor Journal of Materials Processing Technology. Vol: 107, Issue: 1--3, November 22, 2000 pp. 194-200
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[19] ．高峰，胡庆夕，李培根，段正澄，基于制造约束的零件可制造性评价，华中理工大学学报．1997，27(3)：20—23
[20] ．黄新刚，王先奎，刘成颖等，面向并行工程的结构工艺性评价系统，机械与电子，1999(4)3—5
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Shape-Changing Redesign Suggestions. J.Of Intelligent Manufacturing. 1996,(7): 121-132
[28] ．何煜琛，张和明，刘成颖，苏海洋，DFM的关键技术与实现模式研究，计算机集成制造系统—CIMS，第7卷第11期，2001年11月
[29] ．刘岩，高国安，于华，面向制造的设计，机械制造，1998年第10期
[30] ．唐文献，蒋祖华 赵良才，并行工程下的零件可制造性研究，机械科学与技术，第19卷第1期，2000年1月
[31] ．邱清盈，冯培恩，制造资源有限情况下产品可加工性定量评价方法研究，计算机辅助设计与图形学学报，第15卷第4期，2003年4月
[32] ．张冠伟，徐燕申，李佳，林岳，并行设计中可制造性分析的研究，天津大学学报第32卷第6期，1999年11月
[33] ．宋玉银，蔡复之，基于特征的零件设计与工艺设计的实时并行方法研究，高技术通讯，1998年10月
[34] ．吴光玉，高曙明，陈子辰，产品可制造性逐步评价方法，中国机械工程第12卷第2期，2001年2月
[35] ．吴光玉，高曙明，陈子辰，基于特征的产品可制造性评价综述，中国机械工程，2001年7月
[36] ．胡庆夕，面向制造的设计系统中的可制造性评价方法玉应用，高技术通讯，1998年9月，30—35
[37] ．黄荣瑛，王治森，并行可制造性综合评价，制造业自动化，2001年7月
[38] ．黄荣瑛，王治森，杜晓荣，产品可制造性评价方法，机械工业自动化，1998年1月
[39] ．仲智刚，潘晓弘，程耀东，钱碧，刘敏，并行工程下产品可制造性研究，机械，www.Eworks.net.cn
[40] ．张帆，张友良，汪惠芬，基于特征的零件信息模型，电气技术与自动化，2002年第3期，
[41] ．张华书，并行环境下基于特征的零件定义模型，机械科学与技术，1999年第1期，
[42] ．蔡长韬，殷国富，胡晓兵，面向CAD／CAPP集成的特征造型技术研究，机
械，1999年2月
[43] ．严忠胜，赵良才，蒋组华，面向制造设计(DFM)的特征造型系统的研究，华东船舶工业学院学报，1998年9月
[44] ．石旭东，李峰，李军，陆书成，面向可制造性评价的虚拟制造资源建模，中国机械工程，2002年第17期
[45] ．胡庆夕，并行环境下基于层次与特征技术的设备资源建模型研究，中国机械工程，1999年11期
[46] ．唐亭生，胡庆夕，用于DFM的工艺咨询与评价方法的研究，1999年第1期
[47] ．吴昭同，杨将新编著，计算机辅助公差设计，1999年10月，浙江大学出版社
[48] ．方红芳编著，计算机辅助工序尺寸及其公差设计
[49] ．段福斌，零件可制造性分析系统的研究，浙江大学硕士学位论文，2002年2月
[50] ．丁毓峰，杨明忠，李向阳，一种基于约束设计的面向对象描述方法，机械研究与应用，1999年第12期
[51] ．胡庆夕，秦鹏飞，面向制造基于特征的零件定义模型的研究及应用，小型微型计算机系统，1999年第4期
[52] ．李峰，周雄辉，基于特征的CAD系统研究，组合机床与自动化加工技术，1999年第6期
[53] ．李金良，孙宝兰，王光斗，基于特征的零件信息扩展实体联系模型，组合机床与自动化加工技术，2002年第3期
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