一种基于工艺流程的制造成本估算方法技术

本发明专利技术公开了一种基于工艺流程的制造成本估算方法，首先融合可制造性驱动的制造特征识别；然后构建工艺模板库，进行工艺模板匹配，包括制造特征类型匹配；壁厚、深度、转角半径、最大/最小宽度匹配；孔径匹配；尺寸公差、形位公差、粗糙度匹配；根据匹配好的典型工艺模板，从系统知识库中读取工艺信息，进行典型结构的工序决策；最终基于工艺流程构建制造成本分析模型。本发明专利技术方法从零件的制造特征和加工工艺流程出发，充分考虑了零件加工过程中的各个阶段，使得最终的制造成本估算结果更加准确。使得最终的制造成本估算结果更加准确。使得最终的制造成本估算结果更加准确。

【技术实现步骤摘要】
一种基于工艺流程的制造成本估算方法


[0001]本专利技术属于机械制造
，具体涉及一种的制造成本估算方法。

技术介绍

[0002]文献“基于制造流程和制造特征的零件工时估算，计算机工程与应用，2016，Vol52，P341
‑
353”公开了一种基于零件制造流程和制造特征的零件工时估算方法。该方法研究加工工艺对制造特征工时的影响机理，提出制造特征组合的概念；并在此基础上实现生产准备、上下料、换刀、粗加工、精加工五个工时数据库的开发；而后，提出制造流程图的概念并通过对历史零件制造流程图的修改及工时数据库中数据的调取实现对相似零件的工时估算。文献所述方法通过对制造特征实例库的检索和推理实现基型件制造流程的修改重用，可以估算出变型零件的工时，但对于制造特征差异较大的零件的匹配精度较低，从而导致零件的工时估算结果不够准确；此外，文献中只考虑了车削、铣削、磨削、钻孔四种典型机加工工艺，对于非机械加工工艺如稳定处理、表面处理、检验工序、辅助工序等并未作考虑，从而降低了零件制造成本估算的准确性。

技术实现思路

[0003本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
1.一种基于工艺流程的制造成本估算方法，其特征在于，包括如下步骤：步骤1：融合可制造性驱动的制造特征识别；定义制造特征为零件在同一装夹下满足制造属性的一组连续表面；步骤1
‑
1：利用表面加工刀具轴向工艺知识，计算三维CAD模型中各加工面的刀轴方向可行空间；步骤1
‑
2：基于加工面属性邻接图，将三维CAD模型预分割为多个加工区域，若是基本特征则直接输出；若是相交特征继续步骤1
‑
3；所述基本特征定义为：在一个加工区域图G＝(V,E)中，若边集E中的所有边均为非凸边，则该加工区域图对应于零件中的加工区域表示一个基本特征；所述相交特征的定义为：对于加工区域图G＝(V,E)，若边集E中存在凸边或者凸切边，则该加工区域图对应于零件中的加工区域为相交特征；步骤1
‑
3：根据不同相交特征的类型分别计算出可行的刀具轴向集，并且在此基础上提取该加工区域的基面集合；基面的定义如下：给定一个制造特征F，其刀轴方向为n
k
，如果制造特征中存在平面f
i
与n
k
垂直，则称平面f
i
为制造特征F的基面；步骤1
‑
4：对于每个加工区域，以基面为种子面，采用融合制造语义的加工面聚类算法获得各个加工区域子图；加工区域子图的定义如下：对于图G＝(V,E)，其中V表示零件的面，E表示边，如果满足：1)对于V中任意的两个顶点v
i
与v
j
，存在一条连接顶点v
i
与v
j
的路径，并且该路径中的每条边都是非凸边；2)存在刀具轴向n
k
，满足：n
k
·
n
i
(p)≥0，其中n
i
(p)为加工面f
i
在点p处的法矢，加工面f
i
与v
i
相对应；3)至多只有一个平面f
j
与刀具轴向n
k
之间的夹角θ满足:θ(n
j
,n
k
)<δ(δ为给定阈值)，则称图G为加工区域子图；步骤1
‑
5：以加工区域子图为特征痕迹，对加工区域子图进行优化合并，并作特征解释，完成制造特征识别；步骤2：基于工艺模板的工艺流程快速生成；步骤2
‑
1：构建工艺模板库；基于零件结构进行加工过程分析，提取加工过程中的加工方案对应的工艺模板及规则，包括典型工艺对象表示的加工工艺信息、规则方式表示的工艺决策知识；所述工艺模板是指加工过程中的工艺对象及其关联的加工方案，包括特征模板及零件工艺路线模板；将典型工艺模板规则直接嵌入到典型工艺对象及其子对象中，建立典型工艺规则、典型工序规则和典型工步规则库；典型工艺规则约束工艺基本信息的取值和工艺路线，典型工序规则约束工序内容与工步顺序安排，典型工步规则约束详细设计包括工步内容与加工元的生成和加工策略选择；采用产生式规则约束零件特征的加工方法，实现制造特征与典型特征工艺模板的关联，构建融合规则的典型特征工艺模板；由融合规则的典型特征工艺模板形成工艺模板库；所述典型特征工艺模板是指能够覆盖多个制造特征加工的加工方案；步骤2
‑
2：工艺模板匹配；
获取零件制造特征所属产品、零件组、材料属性、典型属性信息之后，依据获取信息基于规则匹配从工艺模板库中获取典型工艺模板；工艺模板匹配包括制造特征匹配和工艺路线匹配，其中制造特征匹配包括以下步骤：步骤2
‑2‑
1：制造特征类型匹配；如果两个制造特征的类型不同，则认为两特征的相似度为0；如果特征类型相同，则其相似度为1；设两个待比较特征分别为T1和T2，类型的相似度用S
T
表示，则用式(1)进行特征类型匹配：步骤2
‑2‑
2：壁厚、深度、转角半径、最大/最小宽度匹配；采用式(2)进行壁厚、深度、转角半径、最大/最小宽度匹配：S
G
＝0.2
×
S
TH
+0.2
×
S
DE
+0.2
×
S
FI
+0.2
×
S
MAX
+0.2
×
S
MIN
ꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀꢀ
(2)其中S
G
表示壁厚、深度、转角半径、最大/最小宽度值匹配的相似度，S
TH
表示新零件制造特征属性中壁厚值是否落在特征工艺模板关联的特征信息的壁厚范围中，如果落入则S
TH
为1，否...

【专利技术属性】
技术研发人员：张树生，王振，韦阳阳，张航，
申请(专利权)人：西北工业大学，
类型：发明
国别省市：