[01189923]船用设备复杂及大型零件数控加工的产品质量控制关键技术研究

我国船舶配套业的发展滞后于造船的发展，这将影响到我国造船工业的高速发展，保证船用设备质量或开发新产品能对提高我国船舶配套业的经济效益和产品市场占有率会起到重要作用，主要工作如下： 1.面向船用设备复杂及大型零件产品，研制了计算机辅助质量信息集成系统，该原型系统的设计按照ISO9000标准体系，面向产品全寿命周期各阶段的质量控制与管理活动展开，进行计算机辅助控制与管理。 2.针对船用柴油机机架、柴油机缸盖等复杂零件数控加工的数控编程质量问题，在对复杂零件数控编程中相似性信息的挖掘与处理、智能数控编程系统的知识应用、基于加工特征的刀具轨迹规划技术等关键问题进行了详细研究的基础上，开发了基于GT与KBE的智能数控编程系统。 3.随着计算机技术在各个行业得到越来越广泛的应用，各个行业的数据资源与专家经验相结合形成相应的专家系统成为新的研究方向。设计开发了船用柴油机关键件切削加工专家系统，该系统是传统的机械加工知识与计算机技术、人工智能技术的合理结合，具有智能推理功能，降低了各个行业中专家知识应用的复杂程度，使一般技术人员即可利用系统得到切削过程中需要的合理的刀具以及优化的切削参数。 4.船用设备复杂及大型零件数控切削加工过程是一个非常复杂的过程，在其金属切削区内，考虑了包含有弹性变形、塑性变形，同时还涉及到切削温度和摩擦等因素的影响。同时就动力学的角度来进行了相应的分析，影响金属切削加工过程中众多因素，如工件、刀具、夹具、切屑和机床等，共同构成了一个复杂的动力学系统。 主要技术性能指标及推广情况 1.开发的船用设备复杂及大型零件计算机辅助质量信息集成系统建立在C/S和B/S两种方式上。同时利用模糊理论、灰色理论、D-S理论等智能算法，设计了一个基于数据挖掘技术的质量控制系统，以解决该领域中的复杂性、继承性，以及质量控制技术向自动化、智能化方向发展所面临的问题。同时适用于各类装配型制造业、科研院所、公司等质量控制与管理。对多品种、小批量的产品质量控制与管理亦十分适用；能为企业目前存在质量控制与管理落后的现状，工作效率低下、人员操作复杂、可控性差等诸多情况，提供解决便捷途径和方法。 2.针对船用柴油机机架、柴油机缸盖等复杂零件数控加工的数控编程质量问题，开发了船用柴油机复杂零件的智能数控编程系统，提高了数控加工中的数控编程所存在的质量问题，以及验证课题研究的可行性和实用性。软件性能稳定、可靠、实用、集成度高，编程效率可提高2倍以上，适用于复杂零件的智能数控编程，能针对目前企业数控编程技术落后的现状，提供解决途径和方法。编程效率提高、程序优化，减少人工费用及加工成本。 3.建立了船用柴油机关键机数控切削加工专家系统，对柴油机主要关键件的数控加工进行了刀具和切削参数合理地选择以及优化，能为生产提供合理的刀具以及优化的切削参数。建立了企业生产条件数据库、模型系数数据库、企业经验工艺数据库、刀具商数据库以及构建了刀具选择模块和参数优化模块等。 4.以船用柴油机关键件数控铣削加工过程动力学仿真优化的实际应用与研究为目标，设计开发出了一套功能完善的船用柴油机关键件铣削过程动力学仿真优化系统；能够正确合理地选择切削刀具和切削参数对确保产品质量、提高生产率、降低生产成本有十分重要的作用。 本项目研制了5套软件，发表28篇高质量论文，EI收录15篇，ISTP收录6篇。软件著作权授权1项，发明授权专利1项。整个研究工作适合于我国国情，便于大面积推广，以及能为企业的经济效益和产品市场占有率起到重要作用。同时该系统已较好地进行了用户化和商品化尝试，已在部分企业进行了试运行，效果很好，可进一步加强推广应用。