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零件主干工艺路线提取与工艺排序方法及其在锻压装备中的应用

【摘要】:零件工艺设计直接关系到产品的生产效率与质量。在激烈的市场竞争环境下,企业如何提高零件的工艺创新能力,已成为产品设计制造的一个重要问题。本文结合企业需求,研究了零件特征加工方案决策技术、典型主干工艺路线提取技术和零件工艺排序技术,开发了锻压装备工艺设计系统,并且系统在锻压装备产品的零件工艺设计中得到应用,取得了良好的效果。 全文主要内容包括: 第1章分析了传统零件工艺设计方法存在的问题,介绍了零件工艺设计的关键技术及其研究现状,阐述了本文的研究背景、内容及组织构架。 第2章提出了一种基于支持向量机的零件特征加工方案决策方法。介绍了支持向量机的二值分类算法和多值分类算法;建立了特征加工方法选择的集成决策模型,并以内圆特征为例,介绍了子支持向量机的模型结构、输人输出参数的预处理、惩罚参数及核函数的选择;利用LIBSVM软件与Matlab平台实现了零件特征参数的训练与预测。 第3章提出了应用聚类分析技术提取零件典型主干工艺路线的方法。构建了主干工艺路线的相似度度量因子,提出了对主干工艺路线进行相似度计算的多级相似度综合度量方法,在相似度计算基础上,构建了主干工艺路线设计结构矩阵并对矩阵数据进行降噪处理;为降低聚类划分的难度和复杂性,运用迭代聚类算法实现了主干工艺路线设计结构矩阵的聚类划分,并从聚类簇中提取到典型主干工艺路线;以锻压装备制造企业工艺数据的典型主干工艺路线提取为例,验证了该方法的有效性。 第4章提出了一种基于典型主干工艺路线的零件加工工艺排序方法。结合工步优先权系数和工步约束矩阵,建立了工艺排序的数学模型;利用粒子群算法来进行工步排序,并对所得的最优工步元序列进行组合,形成工序,以获得完整的工艺路线;以锻压机的主轴零件工艺排序进行了应用验证。 第5章结合具体的企业项目,开发了锻压装备工艺设计系统,并且该系统在企业工艺设计中得到成功运行与应用,验证了本文所提出的理论和方法的可行性及实用性。 第6章对全文的主要研究内容和创新点进行了总结,并展望了以后相关领域工作的努力方向。

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