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《电子科技大学》 2005年
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制造过程建模与仿真方法的研究

王振伟  
【摘要】:工艺设计在很大程度上决定了零件加工的效率、成本和质量。工艺设计是对产品的制造过程进行设计,其结果是每个加工零件的工艺流程,它定义了加工的路线、方法、设备和工艺参数。制造过程建模就是根据这些离散的工艺数据,形成能够反映制造过程行为和特性的过程模型,它是制造过程仿真和分析的前提。制造过程模型既完整地表达工艺设计内容,又直观地描述零件的制造过程,并为工艺人员提供创新设计和方案分析的依据。制造过程仿真就是根据过程模型,分析制造过程行为,求解制造过程效果,评价制造过程特性的仿真方法。目前,国内外尚无这方面的研究成果。 围绕制造过程建模与仿真,本文主要完成如下几个方面工作: ①工艺流程的一阶谓词逻辑表示方法的研究。论述了一阶谓词逻辑的组成内容和建立规则、工艺流程的一阶谓词逻辑表示方法及应用过程,形成了工艺流程的一阶谓词逻辑规范表达式,建立了过程建模的谓词逻辑推理前件。 ②制造过程建模方法的研究。提出了分层处理的建模方法。论述了单元模型、子(层)模型、过程模型的结构,及过程模型的组成内容、建模过程。给出了建模规则与方法和过程模型的谓词逻辑推理后件。理论上证明了建模方法的无二义性、无重复性及完备性。同时,给出了过程建模方法的应用实例。根据工艺流程的一阶谓词逻辑表达式,实现了工艺流程驱动的自动建模。 ③制造过程仿真方法的研究。详细论述了基于生产时间、工艺流程和随机工艺序列的制造过程仿真方法,给出了制造过程行为的计算、评价的方法和过程。根据仿真结果,结合实例论述了制造过程特性的分析方法和过程。简要阐述了基于Hopfield 神经网络的制造过程优化方法的应用过程。形成了制造过程的计算、分析、评价的完整仿真过程,实现了制造过程行为和特性的求解和表达。 ④设计信息提取及系统开发和集成的研究。简要地论述了设计信息的DXF提取方法。给出了系统开发框架结构、功能、开发工具及基于DLL、COM 组件技术的系统集成方法。 制造过程模型可动态表达制造过程的行为和特性,为工艺设计的改进和创新提供了依据,实现了工艺设计和生产系统的连接、工艺流程驱动的自动过程建模。本文完成制造过程建模与仿真的方法研究,并给出了相应的应用实例及系统开发的有关内容。
【学位授予单位】:电子科技大学
【学位级别】:硕士
【学位授予年份】:2005
【分类号】:TH162

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