數控加工航天器外殼的意義
航天器外殼的數控加工
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本文的研究在實際應用中具有以下意義：
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航天器外殼部件是航天器的核心結構件之一。 它們主要是直徑小於1300mm，高度小於1700mm的錐柱殼。 所用材料主要為鍛鑄鋁合金，起連接和支撐作用。 根據航天器各功能元件在空間中的位置關係，可以協調運動。 由於不同類型的航天器承擔著不同的任務，它們攜帶的功能部件也不同，從而產生了各種類型的航天器外殼部件。 如圖1-1所示，典型的航天器外殼部件有XNUMX種。 .
“十三五”期間，隨著航天任務的快速增加，對航天器外殼部件的需求急劇增加。
添加。 航天器外殼件與一般機械產品相比，具有批量小、品種多、週期短、產品更新換代快等特點。 在生產過程中，任務分配不均、製造資源週期性短缺等問題不斷出現。 傳統 公司低靈活性、規模化的生產模式已經無法滿足當前多模式、高密度同步開發的發展需求。
如今，隨著航空航天製造業的快速發展，航天器外殼零部件的製造車間已經達到一定的數字化水平。 隨著數控加工中心、自動導引AGV等硬件設施、數控存儲系統、數字化製造執行系統、車間數據採集系統等基於“數字化外殼生產線”結構的管理分析軟件的使用，越來越多。完善，零件的加工效率逐漸提高，加工質量也得到了更好的保證。 然而，航天器外殼零件的機加工工藝設計過程仍採用傳統方法，完全依靠工匠的人工設計，限制了製造水平的提高。 經過分析，傳統的加工工藝。
該設計方法主要有以下兩個缺點：
- (1)技術要求高。 加工工藝路線規劃需要考慮產品的各種屬性。 與其他機械產品相比，航天器外殼零件的製造要求更為複雜，需要技術人員具備專業的知識儲備，熟悉車間的製造資源。 此外，週期短、更換快的特點也要求工藝人員快速設計出有效的工藝路線。
- (2)工藝設計效率低，成本高。 在設計工藝路線時，工藝人員需要閱讀大量的生產指南、圖紙和工藝手冊，以獲得零件所包含的工藝知識。 任務繁瑣，重複性任務多。 特別是航天器殼體部件結構複雜、特徵數量多，迫切需要相關技術支持過程知識的快速檢索。
通過對傳統設計方法存在的問題進行分析，發現制約航天器殼體零件加工工藝高效、高質量設計的根本原因是：
- (1)歷史過程數據沒有得到有效利用。 在零件設計和製造過程中，會產生大量的工藝數據，而這些歷史工藝數據大部分都沒有得到有效的存儲和使用，主要體現在：沒有標準化的存儲，難以實現供工藝人員在設計過程中檢索相關知識以供參考； 缺乏合適的工藝知識挖掘方法，導致無法有效利用歷史工藝數據來指導加工方法的快速決策。
- (2)工藝路線規劃智能化程度低。 目前的CAPP技術還處於發展完善階段，工藝路線仍主要由工藝人員根據工藝知識進行規劃。 航天器外殼部件具有功能集成度高的特點。 雖然部件的功能和結構多種多樣，但部件的特徵卻有很大的相似之處。
它們主要由10多種典型的貝殼形、內形、窗形和網格組成。 加工特徵和一些不常見的非典型加工特徵。 同時，由於零件典型特徵的材料、精度等加工要求的相似性，不同零件特徵的加工方法可以藉鑑。
因此，可以根據加工特徵鏈接加工工藝知識，挖掘歷史工藝數據中的加工方法並推送給工藝人員，從而提高工藝人員的檢索效率，使工藝人員能夠快速有效地指導設計工作。
此外，在加工工藝設計過程中，工藝人員不僅要考慮工藝路線的可行性，還要盡量降低加工成本。 但航天器外殼部件特徵數量多，數字化車間設備加工範圍廣，能力強。
技術人員需要在工藝規則的約束下為加工特徵選擇合適的加工方法和製造資源，並將它們分組到工藝步驟中。 對工藝步驟進行合理排序，從而將其組織成經濟實用的工藝路線。 顯然，與一般機械零件相比，航天器外殼零件的工藝路線規劃任務難度更大，對工藝人員的能力要求更高。
因此，通過對基於智能算法的工藝路線規劃技術的研究，可以提高工藝路線規劃的速度，減輕工藝人員的計算負擔。
因此，為適應航天器外殼零部件“多品種、小批量”的生產模式，改進工藝
歷史數據的利用和工藝路線規劃的智能化水平。 本文將以典型航天器殼體零件的加工工藝設計為研究背景，分析設計過程中的加工工藝知識以及知識之間的內在關係。
指導加工過程知識網絡的建模。 在此基礎上，引入粗糙集理論，在工藝歷史數據中挖掘潛在的工藝決策規則，根據決策規則快速獲取加工特徵的加工方法，供工藝人員參考。 最後，研究工藝規則約束下的工藝路線規劃方法，以提高工藝路線規劃的智能化水平。 根據工程實踐，由於非典型部件和非典型特徵較少，復用性不高。
本文基於航天器典型殼體零件的加工工藝設計，重新組織加工工藝知識的內在關係，建立了組織形式清晰的工藝知識網絡模型，為工藝知識的檢索和復用提供了便利； 研究過程 決策規則挖掘方法可以充分利用經驗知識指導加工方法的決策； 研究基於特定免疫算法的工藝路線規劃方法，提高工藝設計的智能化水平； 並應用上述理論方法和技術研究與實踐 開發典型航天器零部件製造特徵提取工具、工藝決策規則挖掘提取工具、工藝路線智能規劃工具，提高工藝設計效率和智能化水平典型的航天器外殼部件。
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