制造模型及其数字化定义技术
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作者刘闯
出版社国防工业
ISBN9787118128192
出版时间2023-09
装帧平装
开本16开
定价98元
货号1203236463
上书时间2024-06-13
商品详情
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作者简介
刘闯，男，副教授，博士；主讲航空制造工程概论、制造系统的分析与优化设计、数字化设计制造理论与技术等课程；科研方面的主要方向为数字化制造、超轻复合材料构件设计与制造，发展了制造模型数字化定义理论与技术，构建了制造工艺领域知识重用方法体系；主持国家自然科学基金项目1项，参与国家863、国防基础科研等项目10余项，发表学术论文20余篇，已取得软件版权登记9项，授权发明专利1项，获得省部级科技奖励1项。
目录
1 面向制造的复杂产品模型组成与内容 8 1.1 复杂产品模型及其发展 8 1.1.1 复杂产品模型组织 8 1.1.2 复杂产品模型发展 12 1.1.3 面向制造的产品全三维模型需求 15 1.2 面向制造的产品全三维模型 15 1.2.1 面向制造的产品全三维模型组成 15 1.2.2 产品设计和制造模型间关联关系 17 1.2.3 面向制造的全三维模型信息构成 20 1.3 面向制造数字化定义的全三维设计模型 22 1.4 面向工序数字化定义的全三维制造模型 26 1.4.1 制造模型的多态性 26 1.4.2 制造模型层次结构 33 2 全三维产品模型作用下的制造系统行为方式 39 2.1 全三维产品模型作用下的制造系统行为方式 39 2.2 三维产品设计模型作用下的协同设计与并行制造方式 42 2.2.1 厂所协同产品设计模型数字化定义 42 2.2.2 设计模型成熟度控制产品并行制造 45 2.3 制造模型传递过程及其作用下的高效高质量制造方式 49 2.3.1 制造模型传递与控制过程 49 2.3.2 制造模型作用的运控方式 54 2.4 以三维制造模型为核心的数字化制造技术框架 54 3 制造模型状态及其生衍算法 56 3.1 面向工艺链的制造模型状态生衍特性 56 3.1.1 制造模型状态生衍特性 56 3.1.2 制造模型状态的近似性 57 3.2 制造模型定义过程与方式 58 3.2.1 制造模型定义过程 58 3.2.2 制造模型生衍形式 59 3.2.3 制造模型定义方式 60 3.3 不同时序下制造模型状态生衍过程 61 3.3.1 制造模型创建过程 61 3.3.2 制造模型更改过程 62 3.3.3 制造模型优化过程 62 3.4 制造模型状态生衍基本算子 62 3.4.1 添加算子 62 3.4.2 提取算子 62 3.4.3 分解算子 62 3.4.4 变形算子 62 3.4.5 比对算子 62 3.4.6 联动算子 62 3.5 制造模型衍化中的状态关联更改方法 62 3.5.1 制造模型状态衍化过程中的关联关系 63 3.5.2 不同特征变化对制造模型的影响方式 63 3.5.3 模型定义中的关联更改方法 63 4 大型复杂外形变厚度零件制造模型及其定义 64 4.1 复杂外形变厚度零件实例结构分析 64 4.1.1 壁板类零件结构特征 64 4.1.2 整体壁板设计模型建模方法 69 4.1.3 整体壁板几何信息数据结构 71 4.2 大型整体壁板类零件制造模型 71 4.2.1 制造工艺过程分析 71 4.2.2 制造模型状态组成 72 4.2.3 制造模型状态生衍过程 82 4.3 大型整体壁板板坯模型展开建模方法 95 4.3.1 整体壁板板坯建模流程 95 4.3.2 曲面、结构要素展开及控制面确定 102 4.3.3 基于建模过程重用的板坯模型快速定义方法 117 4.3.4 复杂整体壁板板坯模型与设计模型比对分析算法 124 4.3.5 整体壁板板坯模型展开建模方法应用验证 128 4.4 整体壁板数控铣切工件模型定义算法 144 4.4.1 工艺凸台建模关键技术 145 4.4.2 零件毛坯计算关键技术 165 4.4.3 投影轮廓线计算关键技术 170 4.4.4 型面拟合关键技术说明 177 4.4.5 投影筋高线计算关键技术 190 4.5 整体壁板喷丸成形工艺模型定义方法 195 4.5.1 喷丸工艺模型定义流程 196 4.5.2 曲面离散及离散点信息提取和映射 197 4.5.3 等强度区域划分方法 201 4.5.4 外形面极值曲率线生成和分段 208 4.5.5 整体壁板喷丸路径生成 212 5 复杂型材零件制造模型及其定义 214 5.1 型材零件成形工艺模型及生衍过程 214 5.1.1 挤压型材拉弯零件分类 214 5.1.2 面向工艺链的制造模型 217 5.1.3 制造模型状态生衍过程 220 5.2 变曲率变截面带下陷型材零件离散方法与成形后变形量表达 223 5.2.1 变曲率变截面型材零件工艺模型数据及其应用 223 5.2.2 变曲率型材零件腹板轮廓线方向离散与成形后变形量RD联合表达 225 5.2.3 变截面型材零件缘板截面线方向离散及成形后变形量表达 234 5.2.4 型材拉弯状态下零件下陷结构成形后变形量表达 242 5.3 变曲率变截面带下陷型材零件成形后变形量补偿方法 248 5.3.1 变曲率型材轮廓线方向回弹预测及RA-DA补偿方法 248 5.3.2 变截面型材缘板截面线回弹预测及补偿方法 278 5.3.3 型材拉弯状态下零件下陷结构的回弹补偿方法 284 5.4 型材零件工艺模型的建模及其应用 286 5.4.1 工艺模型的建模 286 5.4.2 基于工艺模型的拉弯模具设计流程 287 5.5 型材零件拉弯成形工艺模型定义方法验证 291 5.5.1 根据理论预测值进行RA补偿的变曲率无下陷L型材零件成形工艺模型应用验证型 291 5.5.2 根据理论预测值进行RA补偿和下陷加深补偿的变曲率带下陷零件成形工艺模型应用验证 297 5.5.3 基于RA-DA补偿方法的等曲率变截面型材零件试验验证 298 5.5.4 基于RA-DA补偿方法的变曲率变截面型材零件试验验证 304 5.5.5 试验验证结果分析 306 6 复杂弯边零件制造模型及其定义 308 6.1 变曲率变截面弯边零件制造模型 308 6.1.1 变曲率变截面弯边零件结构特征模型 308 6.1.2 变曲率变截面弯边零件制造工艺过程分析 313 6.1.3 制造模型状态组成 315 6.2 变曲率变截面弯边零件制造模型生衍过程 317 6.2.1 面向制造的三维设计模型信息累积过程 317 6.2.2 制造模型状态产生序列中的信息衍化过程 323 6.2.3 工件检测数据反馈于制造模型的更改过程 328 6.3 从设计模型到毛坯模型生衍的展开算法 330 6.3.1 框肋零件展开方法 330 6.3.2 不同展开方法计算结果精度比较 335 6.3.3 不同数据源展开下料模型定义结果对比分析 340 6.4 从成形工件模型到成形工艺模型的回弹补偿算法 341 6.4.1 框肋零件工艺模型参考模型的构建方法 341 6.4.2 框肋零件弯边离散模型的构建方法 344 6.4.2.3 弯边重构外型面精度计算方法 347 6.4.3 变截面凸曲线弯边回弹补偿计算方法 351 6.4.4 回弹补偿工艺模型的构建方法 357 6.4.5 带多个下陷零件成形工艺模型应用验证 360 6.4.6 带加强槽类零件成形工艺模型应用验证 369 6.5 结构要素间关联影响及生衍方法优化 378 6.5.1 复杂框肋零件成形工艺模型影响因素分析 378 6.5.2 下陷过渡区对弯边成形精度的影响分析及补偿方法优化 379 6.5.3 加强槽类结构对成形精度的影响分析及展开方法优化 382 6.5.4 工艺孔布局对成形精度的影响分析及其设计优化 385 6.5.5 连续弯边相互间影响分析及回弹补偿量计算方法优化 391 6.5.6 大长宽比对零件成形精度的影响及工艺模型定义方法优化 410 6.6 异向弯边大长宽比零件工艺模型定义技术应用验证 426 6.6.1 零件结构特点分析 426 6.6.2 弯边回弹补偿量计算及工艺模型建模 427 6.6.3 成形模具设计与制造 430 6.6.4 件成形试验及结果分析 432 7 树脂基复合材料层合板构件制造模型及其定义 436 7.1 面向制造的复合材料层合板构件全三维模型 436 7.1.1 复材件结构特点及工艺流程 436 7.1.2 制造模型组成及其业务流程 438 7.1.3 制造模型内容组织 443 7.2 复合材料层合板构件制造模型衍化 453 7.2.1 复材件全三维设计模型信息累积过程 453 7.2.2 制造模型衍化过程 471 7.3 复合材料层合板构件铺层单元展开模型向下料模型的生衍算法 477 7.3.1 铺层单元展开轮廓线修正方法 477 7.3.2 铺层单元排样方法 484 7.4 复合材料层合板构件铺层单元模型向铺放模型的生衍算法 492 7.4.1 铺层单元轮廓特征点点位信息提取方法 492 7.4.2 十字形交叉线特征点点位信息提取方法 500 7.5 复合材料层合板构件设计模型向成型工艺模型的生衍算法 508 7.5.1 成型模具参考面拟合方法 508 7.5.2 固化成型后弯边回弹补偿方法 515
内容摘要
面向工艺过程的制造模型是复杂零件高效、 精确制造的关键。 本书系统地总结了作者在飞机复杂零件数字化与智能化制造技术方面的研究成果，全书共７章，第１章至第３章介绍了制造模型的作用、组成、生衍过程和计算方法，包括模型驱动的复杂零件智能制造模式、面向制造的零件模型及其状态生衍过程、复杂外形零件制造模型计算和建模方法；第４章至第７章论述了典型零件制造模型内容及其定义的专项技术，包括框肋零件、型材零件、整体壁板零件和蒙皮零件，覆盖了飞机机体外形和骨架的主要成形零件，结合典型零件给出了定义实例和应用效果。本书为构建航空复杂零件智能化制造技术体系中的制造模型设计技术提供了解决方案，可作为飞行器制造工程专业高年级本科生和研究生科研
的参考用书，对航空数字化制造领域的科研和工程技术人员也具有重要的参考价值。
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