飛機鈑金零件多態(tài)模型幾何信息定義方法.pdf

1、飛機鈑金零件成形工件幾何信息的定義是其數(shù)字化設計與制造的橋梁。多態(tài)模型是面向鈑金零件制造全過程，由多個相互聯(lián)系的零件狀態(tài)組合而成的信息模型。多態(tài)模型以狀態(tài)為數(shù)據(jù)組織管理的中樞，每個狀態(tài)包含制造過程某一工序內(nèi)工件幾何模型及其相關屬性信息，為鈑金數(shù)字化制造提供完整、統(tǒng)一的零件制造模型數(shù)據(jù)。狀態(tài)模型幾何信息定義是多態(tài)模型的核心和關鍵。 本文以典型飛機鈑金零件為對象，對多態(tài)模型幾何信息的內(nèi)容組成、數(shù)據(jù)組織與表達、狀態(tài)衍化規(guī)律、狀態(tài)幾何

2、信息定義流程和典型狀態(tài)幾何信息定義方法進行了研究，進一步豐富和發(fā)展了多態(tài)模型理論和方法。論文主要工作包括以下幾個方面： (1)面向鈑金數(shù)字化制造中多態(tài)模型的應用需求，分析了鈑金零件多態(tài)模型的典型制造狀態(tài)及其幾何信息內(nèi)容。 (2)分析了鈑金零件的結(jié)構(gòu)特征構(gòu)成，建立了“結(jié)構(gòu)特征一結(jié)構(gòu)要素一幾何要素”的三層幾何信息模型，并采用樹結(jié)構(gòu)組織模型幾何數(shù)據(jù)，分別給出了框肋零件、整體壁板零件和蒙皮零件的幾何信息模型；分析了狀態(tài)衍化中

3、的結(jié)構(gòu)要素變化類型和成形工序?qū)Y(jié)構(gòu)要素變化的影響，采用加權(quán)圖描述了狀態(tài)衍化中結(jié)構(gòu)樹的變化；對應零件幾何信息層次構(gòu)成，建立了鈑金零件結(jié)構(gòu)特征的 XML模式，分別舉例說明了各層幾何信息的XML，表達，形成了基于XML的鈑金零件數(shù)據(jù)表達方法。 (3)給出了“狀態(tài)劃分一幾何信息定義一狀態(tài)模型檢驗”的閉環(huán)迭代求解方法：通過分析各制造狀態(tài)間的關系，提出了幾何信息定義流程；建立了鈑金零件典型制造狀態(tài)求解方法，針對成形件態(tài)，提出了面向成形工

4、藝的結(jié)構(gòu)要素重構(gòu)方法和框肋零件直彎邊回彈修正方法，分別應用于面向工藝設計和模具設計的狀態(tài)幾何模型定義；針對中間件態(tài)和毛坯態(tài)，提出了基于結(jié)構(gòu)要素的毛料展開方法，分別討論了框肋零件中腹板、彎邊和其它結(jié)構(gòu)要素的展開算法，并對算法的靈活性進行了分析。 (4)設計了多態(tài)模型幾何信息定義系統(tǒng)的體系結(jié)構(gòu)，采用模塊化和面向?qū)ο蟪绦蛟O計方法，開發(fā)了原型系統(tǒng)，并結(jié)合實例說明了應用過程。應用表明，該方法實現(xiàn)了對鈑金工序件幾何信息的集成、完整地定義，