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基于遗传算法的飞机钣金CAD/CAPP集成系统研究

基于遗传算法的飞机钣金CAD/CAPP集成系统研究

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作者：朱健上海工程技术大学

学位级别：硕士

“中国制造2025”制造强国战略要求我国制造业向创新型、智能化、高端化、网络化方向改革。明确指出:要大力推进重点领域突破创新尤其是航空航天装备制造领域。飞机制造业作为高精尖制造行业代表,随着飞机制造技术不断发展飞机零件复杂... 详细信息

“中国制造2025”制造强国战略要求我国制造业向创新型、智能化、高端化、网络化方向改革。明确指出:要大力推进重点领域突破创新尤其是航空航天装备制造领域。飞机制造业作为高精尖制造行业代表,随着飞机制造技术不断发展飞机零件复杂化程度日益提升尤以飞机钣金零件最为突出,而当前国内各大飞机制造厂商对飞机钣金零件的描述规则、设计制造生产模式以及工艺方案制定策略所采用的方法已无法满足生产需求,供需发生严重冲突,逐渐成为制约我国飞机制造业进行产业创新改革、提高生产效率、增强企业活力瓶颈之一。作为飞机的重要组成部件之一,据统计,钣金零件占飞机零件总量的30%～50%,其制造生产所需时间占全机制造总时间的20%。目前市面上零件产品三维设计软件多为通用类软件,针对飞机钣金专用的设计软件相对较少且大多基于国外钣金制造标准不符合国内企业要求,而致力于钣金件工艺方案智能决策的CAPP系统更是屈指可数。因此,本文以构建现代飞机钣金零件CAD/CAPP集成开发系统为主要研究目的,解决目前国内对定制化、本地化飞机钣金零件设计平台的迫切需求,主要研究方法为:（1）以典型飞机框、肋钣金零件为研究对象,广泛收集框肋零件制造知识,在CAD建模方面,以MBD模型定义技术为根本、以特征参数化设计方法为手段设计零件MBD模型,并采用二次开发技术对Solid Works进行定制实现MBD模型的快速生成。（2）在MBD模型基础上,对零件特征进行识别与提取并存储于知识库中。（3）在CAPP方面,结合计算机领域复杂网络理论相关知识,将网络方法与研究手段应用于机械零件,深入挖掘零件机械结构与其加工工艺间内在联系,将网络模体与遗传算法相结合实现零件工艺方案的智能决策与排序优化。（4）此外,对框肋件孔群加工路线优化展开研究,提出采用蚁群-粒子群结合的混合算法求解最优加工路径。最终,对CAD/CAPP模块进行整合,设计人机交互GUI界面,完成一体化系统设计。

关键词：飞机钣金 MBD 特征参数化全三维数字化复杂网络智能算法

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