【摘 要】
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金刚石滚轮主要用于高精密磨削加工场合,我国金刚石滚轮行业起步较晚,当前生产和管理模式尚处于传统模式,加工工艺和生产组织对人员的经验和技术能力依赖性较高,直接导致金刚石滚轮产品的一致性和稳定性不足,行业急需能够实现金刚石滚轮智能生产和管理的工具或平台,以提高滚轮产品的质量和性能。本文针对这一需求,结合金刚石滚轮生产现状,从设计、工艺、加工过程的信息采集、分析、应用、优化的实现手段为切入,以服务于金刚
【基金项目】
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郑州市协同创新重大专项“高精度复杂型面金刚石制品关键技术开发及产业化”（项目号:18XTZX12006）；
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金刚石滚轮主要用于高精密磨削加工场合,我国金刚石滚轮行业起步较晚,当前生产和管理模式尚处于传统模式,加工工艺和生产组织对人员的经验和技术能力依赖性较高,直接导致金刚石滚轮产品的一致性和稳定性不足,行业急需能够实现金刚石滚轮智能生产和管理的工具或平台,以提高滚轮产品的质量和性能。本文针对这一需求,结合金刚石滚轮生产现状,从设计、工艺、加工过程的信息采集、分析、应用、优化的实现手段为切入,以服务于金刚石滚轮智能制造为目标,研究了以PDM为数据管理手段的金刚石滚轮CAD/CAPP/CAM集成系统。主要工作包括:（1）采用烧结法制造的金刚石滚轮,由于受到多个因素的影响,导致每一个金刚石滚轮工件的差异较大。为了后续进行工艺分析和设计等工作时,能基于实际的金刚石滚轮工件尺寸数据,采用非接触式的测量方案并建立每一个金刚石滚轮工件的三维模型。（2）由于制造工艺的原因,导致金刚石滚轮在完成粘接基体后,没有圆心和端面的基准,因此需要进行圆心和端面找正,目前的找正方式效率较低,本文在采集的数据基础上提出了一种圆心辅助找正方法,以减少找正时间,从而达到提高加工效率的目的。（3）由于使用编码和成组技术或标准文件格式对特征进行表示、获取和传递增加了信息转换问题。金刚石滚轮CAPP子系统通过CAD软件的API接口,实现从CAD中直接识别特征和提取信息,提高了系统的集成度。建立金刚石滚轮的工艺信息库,根据识别的特征及信息采用产生式规则确定特征加工方案。（4）遗传算法存在收敛慢、早熟以及局部搜索能力差等问题,与智能算法Jaya结合形成GA-Jaya混合算法用于工序排序,在工艺优先关系的约束下,得到合理的加工路线。采用查表法和计算法相结合来确定工序加工余量,通过正向生成的方式生成金刚石滚轮的工序模型,并以NILES类型的金刚石滚轮作为实例进行验证。（5）采用VS2019作为开发工具,结合SQL Server数据库和C#编程语言,在Solid Works软件和Aras Innovator软件平台上,开发了金刚石滚轮CAD/CAPP/CAM/PDM集成系统,并以NILES类型的金刚石滚轮作为实例对各个部分进行说明和验证。
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