计算机辅助可重构制造工艺设计

摘要

可重构制造不但具布刚性制造系统的低成本、高效率的优点，足具有柔性制造系统的快速多变的加工能力。可重构机床是构成可重构制造系统的基础，其结构毫构依据被加工零件的工艺方案，因此被加工零件的工艺方案将直接影响可重构机床的重构方案。 本文从可重构机床的结构特点出发，研究被加工零件族工艺方案的计算机辅助设计方法。首先通过建立加工信息矩阵来程式化描述被加工零件的相关加工信息，然后，以自然工序单元为手段缩减加工信息量，通过对自然工序单元的合并形成工序单元，作为多轴箱或单主轴头的加工内容；通过对不同方位的工序单元的合理组合，形成不同的工序段方案，作为每一台可重构机床的加工内容，最后，依据加工顺序对工序段方案的合理组配，形成被加工零件所有可能的工艺方案，通过所获得的零件族加工工艺方案的相似性比较，获得可重构制造加工工艺方案，将作为可重构机床结构方案重构的基础。 为了实现复杂零件族的制造工艺方案自动生成，基于面向对象的C#语言和所建立的可重构制造工艺设计方法，开发了相应的可重构制造工艺方案设计原型软件系统。首先通过Excel所建立的加工信息模板，输入加工信息矩阵，由程序将加工信息导入软件，自动生成自然工序单元、工序单元，工序段以及工艺方案，最后通过相似性比较算法获得零件族内相似度较大的工艺方案。 以发动机缸盖零件族工艺方案设计为例，对所开发的可重构制造工艺设计原型软件进行了可行性验证，并以所建立的面向箱体类零件加工的RMT模块库为基础，实现了不同工艺方案可重构机床结构方案的重构转换。本文所建立的可重构制造工艺方案设计方法为RMT方案重构和RMS搭建提供了依据。

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