A usinagem Cnc da nave espacial

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A pesquisa neste artigo tem o seguinte significado em aplicações práticas: (1) Significado de Processo de usinagem design para peças típicas de conchas de naves espaciais. Ao estabelecer um modelo de rede de conhecimento de processo adicionado por máquina, regras de decisão de processo de mineração e planejamento inteligente de rotas de processo, a taxa de reutilização de conhecimento de processo para peças de cascas típicas de espaçonaves pode ser aumentada para melhorar a eficiência e a qualidade do projeto do processo. (2) Significado de referência para o projeto do processo de usinagem de peças estruturais típicas de outras espaçonaves. A produção de espaçonaves, como satélites, também exibe as características de "vários tipos e pequenos lotes", e existem problemas semelhantes no projeto de processos de usinagem. Portanto, os resultados da pesquisa deste artigo também têm um forte significado de referência para o projeto do processo de usinagem de outros produtos de espaçonaves.

As peças do invólucro da espaçonave são uma das principais partes estruturais da espaçonave. Eles são principalmente conchas de cone e coluna com um diâmetro inferior a 1300 mm e uma altura inferior a 1700 mm. O material utilizado é principalmente em liga de alumínio fundido e forjado, que desempenha o papel de conexão e suporte. De acordo com a relação posicional de cada elemento funcional da espaçonave no espaço, ele pode coordenar o movimento. Como diferentes tipos de espaçonaves realizam uma variedade de tarefas, eles carregam diferentes componentes funcionais, resultando em vários tipos de peças de concha de espaçonave. Conforme mostrado na Figura 1-1, existem três peças típicas do invólucro de uma espaçonave. .

_{Durante o período do "13º Plano Quinquenal", com o rápido aumento das missões espaciais, a demanda por peças de projéteis de espaçonaves aumentou drasticamente.}
adicionar. Em comparação com produtos mecânicos em geral, as peças do invólucro da espaçonave têm as características de pequenos lotes, múltiplas variedades, tempos de ciclo curtos e substituição rápida do produto. Durante o processo de produção, problemas como distribuição desigual de tarefas e escassez periódica de recursos de manufatura continuam a aparecer. Tradicional O modelo de produção em larga escala e de baixa flexibilidade da empresa tem sido incapaz de atender às necessidades atuais de desenvolvimento de vários modelos e desenvolvimento simultâneo de alta densidade.

Hoje em dia, com o rápido desenvolvimento da indústria de manufatura aeroespacial, a oficina de manufatura de peças de conchas de espaçonaves atingiu um certo nível de digitalização. Com o uso de centros de usinagem CNC, AGVs guiados automaticamente e outras instalações de hardware, sistemas de armazenamento CNC e sistemas de execução de manufatura digital, sistema de aquisição de dados de oficina e outro software de análise de gerenciamento baseado na estrutura de "linha de produção digital shell" está se tornando cada vez mais perfeito, a eficiência da usinagem das peças tem melhorado gradualmente, e a qualidade da usinagem também tem sido melhor garantida. Porém, o processo de projeto do processo de usinagem das peças do casco da espaçonave ainda adota o método tradicional, contando apenas com o projeto artificial do artesão, o que limita a melhoria do nível de fabricação. Após análise, o processo de usinagem tradicional.

O método de design tem principalmente as duas desvantagens a seguir:

• (1) Requisitos técnicos elevados. O planejamento da rota do processo de usinagem precisa considerar os vários atributos do produto. Em comparação com outros produtos mecânicos, os requisitos de fabricação das peças do casco da espaçonave são mais complicados, exigindo que os técnicos tenham reservas de conhecimento profissional e estejam familiarizados com os recursos de fabricação da oficina. Além disso, as características de ciclo curto e substituição rápida também exigem que o pessoal de processo projete rapidamente uma rota de processo eficaz.
• (2) A eficiência do projeto do processo é baixa e o custo é alto. Ao projetar a rota do processo, o pessoal do processo precisa ler um grande número de diretrizes de produção, desenhos e manuais de processo para obter o conhecimento do processo contido nas peças. As tarefas são pesadas e há muitas tarefas repetitivas. Em particular, a estrutura das partes da nave espacial é complexa e o número de recursos é grande, e há uma necessidade urgente de tecnologias relacionadas para apoiar a recuperação rápida do conhecimento do processo.

No ciclo de produção do produto, o projeto do processo de usinagem é a ponte que conecta o projeto à fabricação. Para empresas de manufatura, o projeto do processo de usinagem é sua alma, e sua capacidade de projeto é a capacidade central de uma empresa para manter sua vantagem competitiva. Um método ou tecnologia de projeto de processo de usinagem eficaz pode efetivamente melhorar a qualidade do produto, encurtar o ciclo do produto e reduzir os custos de produção. Portanto, a inteligência do projeto do processo de usinagem das peças do casco da espaçonave é um fator chave para melhorar o nível de fabricação.

Através da análise dos problemas existentes nos métodos de projeto tradicionais, verifica-se que os motivos fundamentais que restringem o projeto eficiente e de alta qualidade do processo de usinagem das peças do casco da espaçonave são:

• (1) Os dados históricos do processo não foram usados ​​de forma eficaz. No processo de design e fabricação da peça, uma grande quantidade de dados do processo será gerada, e a maioria desses dados históricos do processo não foram armazenados e usados ​​de forma eficaz, o que se reflete principalmente em: não há armazenamento padronizado, o que torna difícil para que o pessoal do processo recupere o conhecimento relevante para referência durante o processo de design; A falta de métodos de mineração de conhecimento de processo apropriados levou à incapacidade de usar efetivamente os dados históricos do processo para orientar a rápida tomada de decisão dos métodos de usinagem.
• (2) O nível de inteligência no planejamento da rota do processo é baixo. A tecnologia CAPP atual ainda está em estágio de desenvolvimento e melhoria, e a rota do processo ainda é planejada principalmente pelo pessoal de processo com base no conhecimento do processo. As peças da nave espacial têm as características de alta integração de recursos. Embora as funções e estruturas das peças sejam diversas, as características dos componentes têm grandes semelhanças. 

Eles são compostos principalmente por mais de 10 formas de concha, formas internas, janelas e grades típicas. Recursos de usinagem e uma série de recursos de usinagem atípicos incomuns. Ao mesmo tempo, devido à semelhança dos requisitos de usinagem, como os materiais e a precisão das características típicas das peças, os métodos de usinagem das características das diferentes peças podem ser usados ​​como referência. 

Portanto, o conhecimento do processo de usinagem pode ser vinculado com base nas características de usinagem e os métodos de usinagem nos dados históricos do processo podem ser escavados e enviados para o pessoal de processo, melhorando assim a eficiência de recuperação do pessoal de processo e permitindo que o pessoal de processo orientar de forma rápida e eficaz o trabalho de design.

Além disso, no processo de design do processo de usinagem, o pessoal de processo não deve apenas considerar a viabilidade da rota do processo, mas também minimizar o custo de usinagem. No entanto, o número de recursos das peças do casco da espaçonave é grande, e a oficina digital tem uma ampla gama de equipamentos de usinagem e fortes capacidades. 

Os tecnólogos precisam selecionar métodos de usinagem e recursos de manufatura apropriados para recursos de usinagem sob as restrições das regras do processo e agrupá-los em etapas do processo. As etapas do processo são classificadas de forma racional, de modo a organizá-las em rotas de processo econômicas e práticas. Obviamente, em comparação com as peças mecânicas em geral, a tarefa de planejar a rota do processo das peças do casco da espaçonave é mais difícil e requer maiores habilidades do pessoal do processo.

Portanto, é possível melhorar a velocidade do planejamento da rota do processo e reduzir a carga de cálculo do pessoal do processo por meio da pesquisa da tecnologia de planejamento da rota do processo baseada no algoritmo inteligente.

Portanto, a fim de se adaptar ao modo de produção "multi-tipo, pequeno lote" das peças da nave espacial, melhore o processo
A utilização de dados históricos e o nível inteligente de planejamento de rota de processo. Este artigo pegará o projeto do processo de usinagem de peças típicas do casco de uma espaçonave como pano de fundo de pesquisa e analisará o conhecimento do processo de usinagem durante o processo de projeto e a relação inerente entre o conhecimento. 

Orientar a modelagem da rede de conhecimento do processo de usinagem. Com base nisso, a teoria do conjunto aproximado é introduzida para extrair as regras de decisão do processo potenciais nos dados do histórico do processo, de modo a obter rapidamente o método de usinagem das características de usinagem de acordo com as regras de decisão para a referência do pessoal de processo. Finalmente, estude o método de planejamento da rota do processo sob a restrição das regras do processo para melhorar o nível inteligente de planejamento da rota do processo. De acordo com a prática da engenharia, devido ao pequeno número de peças atípicas e características atípicas, a reutilização não é alta.

Com base no projeto do processo de usinagem de peças de casca típicas de naves espaciais, este artigo reorganiza a relação interna do conhecimento do processo de usinagem e estabelece um modelo de rede de conhecimento do processo com uma forma de organização clara, que fornece conveniência para a recuperação e reutilização do conhecimento do processo; processo de pesquisa O método de mineração de regras de decisão pode fazer uso total do conhecimento empírico para orientar a tomada de decisão de métodos de usinagem; melhorar o nível inteligente de projeto de processo, estudando o método de planejamento de rota de processo com base em algoritmo imunológico específico; e aplicar os métodos teóricos acima e pesquisa e prática de tecnologia Desenvolva uma ferramenta para extrair características de fabricação de peças de espaçonaves típicas, uma ferramenta para minerar e extrair regras de decisão de processo e uma ferramenta de planejamento inteligente para rotas de processo para melhorar a eficiência do projeto de processo e o nível de inteligência de peças típicas de conchas de naves espaciais.

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