CNC機械加工宇宙船シェルの重要性
宇宙船シェルのCNC加工
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この記事の研究は、実際のアプリケーションで次の重要性を持っています。
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宇宙船のシェルパーツは、宇宙船の中核となる構造パーツの1300つです。 それらは主に、直径1700mm未満、高さ1mm未満のコーンシェルとカラムシェルです。 使用される材料は主に鍛造および鋳造アルミニウム合金であり、接続とサポートの役割を果たします。 宇宙船の各機能要素の空間内での位置関係に応じて、動きを調整することができます。 さまざまなタイプの宇宙船がさまざまなタスクを実行するとき、それらはさまざまな機能コンポーネントを運び、さまざまなタイプの宇宙船シェルパーツをもたらします。 図1-XNUMXに示すように、XNUMXつの典型的な宇宙船シェルパーツがあります。 。
「第13次XNUMXカ年計画」期間中、宇宙ミッションの急増に伴い、宇宙船のシェル部品の需要が急増しました。
追加。 一般的な機械製品と比較して、宇宙船のシェル部品は、小さなバッチ、複数の種類、短いサイクル時間、および迅速な製品交換の特徴を持っています。 製造工程では、タスクの分散の不均一や製造リソースの定期的な不足などの問題が引き続き発生します。 従来型同社の柔軟性の低い大規模生産モデルは、複数のモデルと高密度の同時開発の現在の開発ニーズを満たすことができませんでした。
今日、航空宇宙製造業の急速な発展に伴い、宇宙船のシェル部品の製造ワークショップは、ある程度のデジタル化に達しています。 CNCマシニングセンター、自動ガイドAGVなどのハードウェア設備、CNCストレージシステム、デジタル製造実行システムの使用により、「デジタルシェル生産ライン」構造に基づくワークショップデータ取得システムやその他の管理分析ソフトウェアがますます増えています。完璧で、部品の加工効率は徐々に向上し、加工品質もより良く保証されています。 しかし、宇宙船のシェル部品の機械加工プロセスの設計プロセスは、依然として従来の方法を採用しており、職人による人工的な設計のみに依存しているため、製造レベルの向上が制限されています。 分析後、従来の機械加工プロセス。
設計方法には、主に次のXNUMXつの欠点があります。
- （1）高い技術要件。 機械加工プロセスのルート計画では、製品のさまざまな属性を考慮する必要があります。 他の機械製品と比較して、宇宙船のシェル部品の製造要件はより複雑であり、技術者は専門的な知識を蓄え、ワークショップの製造リソースに精通している必要があります。 さらに、短いサイクルと迅速な交換の特性により、プロセス担当者は効果的なプロセスルートを迅速に設計する必要があります。
- （2）工程設計効率が低く、コストが高い。 プロセスルートを設計する場合、プロセス担当者は、パーツに含まれるプロセス知識を取得するために、多数の製造ガイドライン、図面、およびプロセスマニュアルを読む必要があります。 タスクは面倒で、繰り返しのタスクがたくさんあります。 特に、宇宙船のシェル部品の構造は複雑であり、特徴の数も多く、プロセス知識の迅速な検索をサポートするための関連技術が緊急に必要とされています。
従来の設計方法に存在する問題の分析を通じて、宇宙船のシェル部品の機械加工プロセスの効率的で高品質な設計を制限する根本的な理由は次のとおりであることがわかりました。
- （1）過去のプロセスデータが有効に活用されていない。 部品の設計・製造の過程で大量のプロセスデータが生成され、これらの履歴プロセスデータのほとんどが効果的に保存および使用されていません。これは主に次のことに反映されています。標準化されたストレージがないため、困難です。プロセス担当者が設計プロセス中に参照するために関連する知識を取得するため。 適切なプロセス知識マイニング方法がないため、過去のプロセスデータを効果的に使用して機械加工方法の迅速な意思決定を行うことができません。
- （2）プロセスルート計画のインテリジェンスレベルが低い。 現在のCAPP技術はまだ開発と改善の段階にあり、プロセスルートはプロセス知識に基づいてプロセス担当者によって主に計画されています。 宇宙船のシェルパーツは、機能が高度に統合されているという特徴があります。 部品の機能や構造は多様ですが、部品の特徴は非常によく似ています。
それらは主に10以上の典型的なシェル形状、内部形状、ウィンドウ、およびグリッドで構成されています。 機械加工機能といくつかの珍しい非定型機械加工機能。 同時に、材料や部品の典型的な特徴の精度などの機械加工要件の類似性により、異なる部品の特徴の機械加工方法を参照に使用できます。
これにより、加工特性に基づいて加工工程の知識をリンクし、過去の工程データの加工方法を掘削して工程担当者にプッシュすることで、工程担当者の検索効率を向上させ、工程担当者が設計作業を迅速かつ効果的にガイドします。
さらに、機械加工プロセス設計のプロセスでは、プロセス担当者はプロセスルートの実現可能性を考慮するだけでなく、機械加工コストを最小限に抑える必要があります。 しかし、宇宙船のシェルパーツの特徴は多く、デジタルワークショップは幅広い機器加工と強力な機能を備えています。
技術者は、プロセスルールの制約の下で、機械加工機能に適した機械加工方法と製造リソースを選択し、それらをプロセスステップにグループ化する必要があります。 プロセスステップは合理的に分類され、経済的で実用的なプロセスルートに編成されます。 明らかに、一般的な機械部品と比較して、宇宙船のシェル部品のプロセスルートを計画するタスクはより困難であり、プロセス担当者のより高い能力を必要とします。
したがって、インテリジェントアルゴリズムに基づくプロセスルート計画技術の研究を通じて、プロセスルート計画の速度を向上させ、プロセス要員の計算負担を軽減することが可能である。
したがって、宇宙船のシェル部品の「マルチタイプ、スモールバッチ」生産モードに適応するために、プロセスを改善します
履歴データの利用とインテリジェントレベルのプロセスルート計画。 この記事では、典型的な宇宙船シェル部品の機械加工プロセス設計を研究の背景として取り上げ、設計プロセス中の機械加工プロセスの知識と知識間の固有の関係を分析します。
機械加工プロセス知識ネットワークのモデリングをガイドします。 これに基づいて、ラフ集合論を導入して、プロセス履歴データ内の潜在的なプロセス決定ルールをマイニングし、プロセス担当者の参照用の決定ルールに従って加工特性の加工方法を迅速に取得します。 最後に、プロセスルールの制約の下でプロセスルート計画方法を研究して、プロセスルート計画のインテリジェントレベルを向上させます。 エンジニアリングの慣例によると、非定型部品と非定型機能の数が少ないため、再利用性は高くありません。
宇宙船の典型的なシェル部品の機械加工プロセス設計に基づいて、この論文は、機械加工プロセス知識の内部関係を再編成し、プロセス知識の検索と再利用に便利な明確な編成形式でプロセス知識ネットワークモデルを確立します。 研究プロセス決定ルールのマイニング方法は、経験的知識を最大限に活用して、機械加工方法の意思決定を導くことができます。 特定の免疫アルゴリズムに基づいたプロセスルート計画方法を研究することにより、プロセス設計のインテリジェントレベルを向上させます。 上記の理論的手法と技術の研究と実践を適用します。典型的な宇宙船部品の製造機能を抽出するためのツール、プロセス決定ルールをマイニングおよび抽出するためのツール、およびプロセス設計の効率とインテリジェンスレベルを向上させるためのプロセスルートのためのインテリジェントな計画ツールを開発します。典型的な宇宙船のシェル部品の。
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