[發明專利]一種可重構制造工藝方案規劃方法

有效

• 申請號: 201210186513.7
• 申請日: 2012-06-07
• 公開（公告）號: CN102708424A
• 公開（公告）日: 2012-10-03
• 發明（設計）人: 張廣鵬;胡緒東;彭立立;張新原
• 申請（專利權）人: 西安理工大學
• 主分類號: G06Q10/04
• 分類號: G06Q10/04
• 代理公司: 西安弘理專利事務所 61214
• 代理人: 李娜

技術領域

本發明屬于機械制造技術領域，涉及一種具有程式化操作的零件加工工藝方案規劃方法，特別涉及一種面向批量加工的可重構制造工藝方案規劃方法。

背景技術

目前批量加工所用設備主要有兩類：其一是由專機組成的專用生產線，專用生產線是針對某一種零件加工工序而定制設計，沒有冗余功能，投資成本低，可多刀/多主軸同時加工，具有高效、低成本的加工優勢，其最大缺陷是難以應對變化的產品加工需求，因此專機生產線僅適用于單一品種的大批量生產，目前許多汽車、拖拉機制造廠的專機生產線就面臨產品改型的困難。其二是由加工中心（或數控機床）組成的柔性生產線，其功能儲備多，可應對不同加工需求，投資成本高；由于采用單刀順序加工，缺乏專機生產線的低成本、高效率的加工優勢；對于批量加工來說，被加工零件的加工工藝方案變化不大，致使柔性生產線功能使用率很低，導致加工成本增加。隨著市場需求不確定性變化及全球化競爭，傳統的單一產品批量生產也迅速向變批量、變品種方向發展，采用傳統的專機生產線或柔性生產線均難以解決目前批量加工中高效、低成本加工與生產柔性之間矛盾。

發明內容

本發明的目的在于提供一種具有程式化的可重構制造工藝方案規劃方法，為可重構制造系統功能配置及可重構機床的結構方案重構提供依據，以解決批量加工行業中高效、低成本加工與生產柔性之間的矛盾。

本發明的目的是這樣實現的，一種可重構制造工藝方案規劃方法，通過建立加工信息矩陣形成自然合并工序單元集合，將所述自然合并工序單元集合合并成多種不同的工序單元，并集成為不同的工序段組合方案，然后對所述工序段方案進行雙向交叉組合，形成多種不同的零件加工工藝方案，最后制定出面向零件族加工的可重構制造工藝方案。

具體包括如下步驟：

步驟1，建立加工信息矩陣，該加工信息矩陣包括：加工特征序號、加工特征類型、該加工特征的工序類型、定位基準、坐標位置、孔加工特征所對應最小主軸孔徑、該加工特征之前必須完成的加工特征、同源加工特征編號等信息；

步驟2，建立自然合并工序單元：將同方位、同工序類型及使用同一加工基準的加工特征進行自然合并；

步驟3，建立工序單元：將所述自然合并工序單元進行合并，形成多種不同的工序單元；一個工序單元中或者包括一個加工特征，對應一個主軸頭，或者包括多個加工特征，對應一個多軸箱；

步驟4，建立工序段：將所述工序單元進行集成，形成不同的工序段組合方案；

步驟5，建立零件加工工藝方案：對所建立的工序段組合方案進行雙向交叉組合，形成多種不同的零件加工工藝方案；

步驟6，制定面向零件族加工的可重構制造工藝方案：通過零件加工工藝方案相似性比較方法，選擇出最為相似的零件加工工藝方案作為可重構制造工藝方案，實現可重構機床的加工功能的快速轉換。

步驟6中，兩個工藝方案之間的相似性比較按照以下方法及計算公式進行：

假設零件1工藝方案A的工序段數量為K_A，零件2工藝方案B的工序段數量為K_B，工藝方案A與B中相對應（具有相似性）工序段數量為m，則工藝方案A與B相似度為：

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