數(shù)控cnc加工航天器外殼的意義
(1) cnc加工加工過程航天器典型外殼部件的設(shè)計。通過建立機加工藝知識網(wǎng)絡(luò)模型，挖掘工藝決策規(guī)則，智能規(guī)劃工藝路線，可以提高航天器典型殼體部件工藝知識的復(fù)用率，提高工藝設(shè)計效率和質(zhì)量。
(2) 對其他航天器典型結(jié)構(gòu)件加工工藝設(shè)計的參考意義。衛(wèi)星等航天器的生產(chǎn)也呈現(xiàn)出“多品種、小批量”的特點，在加工工藝設(shè)計上也存在類似問題。因此，本文的研究成果對其他航天器產(chǎn)品的加工工藝設(shè)計也具有很強的參考意義。

航天器外殼部件cnc加工是航天器的核心結(jié)構(gòu)件之一。所用材料主要為鍛造和鑄造鋁合金，起連接和支撐作用。根據(jù)航天器各功能元件在空間中的位置關(guān)系，可以協(xié)調(diào)運動。由于不同類型的航天器承擔著不同的任務(wù)，它們攜帶的功能部件也不同，從而產(chǎn)生了各種類型的航天器外殼部件。

隨著航天任務(wù)的快速增加，航天器外殼部件的需求量急劇增加。
航天器 鋁合金外殼件與一般機械產(chǎn)品相比，具有批量小、品種多、周期短、產(chǎn)品更新?lián)Q代快等特點。在生產(chǎn)過程中，任務(wù)分配不均、制造資源周期性短缺等問題不斷出現(xiàn)。傳統(tǒng) 公司低靈活性、規(guī)?；纳a(chǎn)模式已經(jīng)無法滿足當前多模式、高密度同步開發(fā)的開發(fā)需求。

如今，隨著航空航天制造業(yè)的快速發(fā)展，航天器外殼零部件的制造車間已經(jīng)達到一定的數(shù)字化水平。隨著數(shù)控加工中心、自動導(dǎo)引AGV等硬件設(shè)施、數(shù)控存儲系統(tǒng)、數(shù)字化制造執(zhí)行系統(tǒng)、車間數(shù)據(jù)采集系統(tǒng)等管理分析軟件的使用，基于“數(shù)字化外殼生產(chǎn)線”結(jié)構(gòu)的應(yīng)用越來越多。零件的加工效率逐漸提高，加工質(zhì)量也得到了更好的保證。然而，航天器外殼零件的機加工工藝設(shè)計過程仍然采用傳統(tǒng)方法，完全依靠工匠的人工設(shè)計，這限制了制造水平的提高。經(jīng)過分析，傳統(tǒng)的加工工藝。

設(shè)計方法主要有以下兩個缺點：
(1)技術(shù)要求高。加工工藝路線規(guī)劃需要考慮產(chǎn)品的各種屬性。與其他機械產(chǎn)品相比，航天器外殼零件的制造要求更為復(fù)雜，需要技術(shù)人員具備專業(yè)的知識儲備，熟悉車間的制造資源。此外，周期短、更換快的特點也要求工藝人員快速設(shè)計出有效的工藝路線。
(2工藝設(shè)計效率低，成本高。在設(shè)計工藝路線時，工藝人員需要閱讀大量的生產(chǎn)指南、圖紙和工藝手冊，以獲得零件所包含的工藝知識。任務(wù)繁瑣，重復(fù)性任務(wù)多。特別是航天器殼體部件結(jié)構(gòu)復(fù)雜、特征數(shù)量多，迫切需要相關(guān)技術(shù)支持過程知識的快速檢索。

在產(chǎn)品生產(chǎn)周期中，機加工工藝設(shè)計是連接設(shè)計與制造的橋梁。對于制造企業(yè)而言，加工工藝設(shè)計是其靈魂，其設(shè)計能力是企業(yè)保持競爭優(yōu)勢的核心能力。有效的加工工藝設(shè)計方法或技術(shù)，可以有效提高產(chǎn)品質(zhì)量，縮短產(chǎn)品周期，降低生產(chǎn)成本。因此，航天器殼體部件加工工藝設(shè)計的智能化是提高制造水平的關(guān)鍵因素。

通過對傳統(tǒng)設(shè)計方法存在的問題進行分析，發(fā)現(xiàn)制約航天器殼體零件加工過程高效、高質(zhì)量設(shè)計的根本原因是：
(1)歷史過程數(shù)據(jù)沒有得到有效利用。在零件設(shè)計和制造過程中，會產(chǎn)生大量的工藝數(shù)據(jù)，而這些歷史工藝數(shù)據(jù)大部分都沒有得到有效的存儲和使用，主要體現(xiàn)在：沒有標準化的存儲，難以實現(xiàn)供工藝人員在設(shè)計過程中檢索相關(guān)知識以供參考；缺乏合適的工藝知識挖掘方法導(dǎo)致無法有效利用歷史工藝數(shù)據(jù)來指導(dǎo)加工方法的快速決策。
(2)工藝路線規(guī)劃智能化程度低。目前的CAPP技術(shù)還處于發(fā)展完善階段，工藝路線仍主要由工藝人員根據(jù)工藝知識進行規(guī)劃。航天器外殼部件具有高集成度特點。雖然部件的功能和結(jié)構(gòu)多種多樣，但部件的特征卻有很大的相似之處。 

它們主要由10多種典型的貝殼形、內(nèi)形、窗形和網(wǎng)格組成。加工特征和一些不常見的非典型加工特征。同時，由于零件典型特征的材料、精度等加工要求的相似性，不同零件特征的加工方法可以借鑒。因此，可以根據(jù)加工特征鏈接加工工藝知識，挖掘歷史工藝數(shù)據(jù)中的加工方法并推送給工藝人員，從而提高工藝人員的檢索效率，使工藝人員能夠快速有效地指導(dǎo)設(shè)計工作。

此外，在加工工藝設(shè)計過程中，工藝人員不僅要考慮工藝路線的可行性，還要盡量降低加工成本。但航天器外殼部件特征數(shù)量多，數(shù)字化車間設(shè)備加工范圍廣，能力強。技術(shù)人員需要在工藝規(guī)則的約束下為加工特征選擇合適的加工方法和制造資源，并將它們分組到工藝步驟中。對工藝步驟進行合理排序，從而將其組織成經(jīng)濟實用的工藝路線。顯然，與一般機械零件相比，航天器外殼零件的工藝路線規(guī)劃任務(wù)難度更大，對工藝人員的能力要求更高。所以，
因此，為適應(yīng)航天器外殼零部件“多品種、小批量”的生產(chǎn)模式，改進工藝

歷史數(shù)據(jù)的利用和工藝路線規(guī)劃的智能化水平。本文將以典型航天器殼體零件的加工工藝設(shè)計為研究背景，分析設(shè)計過程中的加工工藝知識及知識之間的內(nèi)在關(guān)系。指導(dǎo)加工過程知識網(wǎng)絡(luò)的建模。

在此基礎(chǔ)上，引入粗糙集理論，在工藝歷史數(shù)據(jù)中挖掘潛在的工藝決策規(guī)則，根據(jù)決策規(guī)則快速獲取加工特征的加工方法，供工藝人員參考。最后，研究工藝規(guī)則約束下的工藝路線規(guī)劃方法，以提高工藝路線規(guī)劃的智能化水平。根據(jù)工程實踐

本文基于航天器典型殼體零件的加工工藝設(shè)計，重新組織加工工藝知識的內(nèi)在關(guān)系，建立了組織形式清晰的工藝知識網(wǎng)絡(luò)模型，為工藝知識的檢索和復(fù)用提供了便利；研究過程 決策規(guī)則挖掘方法可以充分利用經(jīng)驗知識指導(dǎo)加工方法的決策；研究基于特定免疫算法的工藝路線規(guī)劃方法，提高工藝設(shè)計的智能化水平；并應(yīng)用上述理論方法和技術(shù)研究與實踐，開發(fā)出典型航天器零部件制造特征提取工具，工藝決策規(guī)則挖掘提取工具，