题目：飞机整体壁板快速数控加工编程系统关键技术研究与开发

本文以飞机壁板为研究对象，以基于三维数字化模型的数控加工自动编程技术为支撑，围绕如何实现数控加工编程自动化以及提高数控加工编程质量和效率，对飞机壁板快速数控加工编程系统中的若干关键技术展开深入研究，提出和建立加工特征自动识别、刀具自动选取和加工特征自动排序等一系列相关算法，为“飞机整体壁板快速数控加工编程系统”开发奠定重要的理论基础。本文共分七章，各章内容为：第一章综述数控加工技术的发展过程并分析当前仍存在的问题，提出本文的选题意义、主要研究内容及其内容组织。第二章详细分析和掌握CATIA V5系统三维几何模型及其专业化开发方法，建立飞机壁板快速数控加工编程系统研究和开发的技术基础。第三章在分析飞机整体壁板结构特点的基础上，定义和建立壁板加工特征层次结构，提出和设计基于广义槽分层和基于主面的加工特征识别两种自动识别算法，并对两种方法进行了分析比较。第四章研究并提出基于几何特性的刀具自动选取方法，亦即：在分析刀具与可切削区域间关系的基础上，对Voronoi Mountain定义域进行修正，建立切削轮廓45°拔模体，依此给出刀具的可切削面积、残留不可切削面积以及小刀具半径计算方法。并根据整体加工时间最短的原则，实现刀具优化选取。第五章探讨并建立基于知识推理的加工特征自动排序方法，包括：在分析数控加工工步信息的基础上，给出加工单元定义，建立基于广义槽的加工单元分解方法；按照分级规划的原理，将加工特征排序分解为加工工艺分段及加工链生成、特征分组及基于知识推理的特征排序等三个阶段，建立加工特征逐级排序新方法，采用特征优先关系图和特征优先关系矩阵描述加工特征间的加工优先时序。 第六章应用COM组件技术，并按照软件工程的思想，构建“飞机整体壁板快速数控加工编程系统”结构框架和工作流程，完成该系统原型开发、试运行和验证。第七章总结本文的主要研究成果，展望今后的进一步研究方向。