复杂零件全流程加工精度/效率/能耗预测技术与智能工艺优化决策系统
发布日期：2023-02-09 浏览量：1
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【所属领域】
智能制造
本项目突破机理模型与工况数据混合驱动的航空/航天复杂薄壁曲面零件全流程加工精度/效率/能耗预测技术，提出零件全流程加工智能工艺优化决策方法，开发具有完全自主知识产权的智能加工产线工艺全流程智能决策和优化软件系统。
图1 智能加工产线产品能耗监测与优化管控系统
研发了具有自主知识产权的零件工艺性分析工具软件KM3DDFM。基于零件MBD设计模型的几何拓扑结构和注释信息的特点，开发了基于子图的特征识别方法，开发了针对机械加工的三维设计模型工艺性分析工具，不仅解决了当前制造企业设计与工艺大量反复，严重影响产品研制周期的共性问题，而且解决了设计-工艺缺乏共同的语言、规范描述和管理手段，导致沟通成本高、针对设计工艺性规范很难形成可工程化应用的知识的问题。通过与三维CAD系统无缝集成，建立智能化、高效化的设计工艺性审查能力和满足企业需求的审查标准来实现对产品设计工艺性的提前感知和预警，并直观显示审查结果。同时，KM3DDFM也为企业工艺性知识的收集与复用提供了平台。与国外同类产品对比，KM3DDFM达到了同等先进水平，摆脱了国内企业对同类国外产品的依赖，其核心技术完全自主可控，为我国相关领域内的软件研发起到了开创性的作用，已在国内包括航空、航天、电子等领域在内的数十家企业得到应用。
图2 零件工艺性分析工具软件在某重点型号航天发动机工艺设计现场应用
在国内知名企业中航工业西飞、中航发331、航天3院31所、无锡机床厂等关键零部件，如大型飞机壁板结构件、航空/航天发动机叶轮/叶盘/机匣/进气道、复杂机床部件等精密加工中进行应用，提升零件加工一次合格率15%以上，提升加工效率10%以上，降低产线能耗15%以上，支撑了上述企业大型运输机、超高音速预冷发动机、以及新一代中/小型涡轴/涡浆发动机等国家重点型号研发试制生产。
本项目突破了机理模型与工况数据混合驱动的航空/航天复杂薄壁曲面零件全流程加工精度/效率/能耗预测技术，提出了零件全流程加工智能工艺优化决策方法，开发了具有完全自主知识产权的智能加工产线工艺全流程智能决策和优化软件系统，依托国家数字化设计与制造创新中心展开软件应用推广工作，后续将相关成果进行成果转化和公司孵化，预计三到五年形成商业化应用，在细分市场占有一席之地。
该成果已申请/授权多项中国发明专利，下表是部分展示：
