一种可重构制造工艺方案规划方法.pdf

(19)中华人民共和国国家知识产权局(12)发明专利(10)授权公告号(10)授权公告号CNCN102708424102708424B(45)授权公告日2014.11.05(21)申请号201210186513.7A.Azab.MathematicalModelingfor(22)申请日2012.06.07ReconfigurableProcessPlanning.《AnnalsoftheCIRP》.2007,第56卷(第1期),全文.(73)专利权人西安理工大学江铈广等.面向可重构制造系统的工艺规地址710048陕西省西安市金花南路5号划方法研究.《中国机械工程》.2010,第21卷(第(72)发明人张广鹏胡绪东彭立立张新原4期),全文.(74)专利代理机构西安弘理专利事务所61214李爱平等.基于工艺需求驱动的可重构机代理人李娜床配置设计.《机械设计与研究》.2011,第27卷(第5期),全文.(51)Int.Cl.审查员马晋涛G06Q10/04(2012.01)(56)对比文件许虹等.面向可重构机床设计的工艺规划技术研究.《浙江大学学报（工学版）》.2004,第38卷(第11期),全文.李翠霞.面向可重构制造系统的零件工艺规划研究.《中国优秀硕士学位论文全文数据库工程科技II辑》.2011,(第S1期),第2.4节、第3节.权权利要求书2页利要求书2页说明书12页说明书12页附图3页附图3页(54)发明名称一种可重构制造工艺方案规划方法(57)摘要一种可重构制造工艺方案规划方法，通过建立加工信息矩阵形成自然合并工序单元集合，将所述自然合并工序单元集合合并成多种不同的工序单元方案，并集成为不同的工序段组合方案，然后对所述工序段方案进行双向交叉组合，形成多种不同的零件加工工艺方案，最后制定面向零件族加工的可重构制造工艺方案。本发明通过建立加工信息矩阵、合并工序单元、建立工序段，形成多种不同的零件加工工艺方案，并制定面向零件族加工的可重构制造工艺，实现了可重构生产线的加工功能的快速转换，兼具专机生产线和柔性生产线的优点，有效的解决了目前批量加工行业中高效、低成本加工与生产柔性之间的矛盾，对可重构制造的推广应用具有重要作用。CN102708424BCN102784BCN102708424B权利要求书1/2页1.一种可重构制造工艺方案规划方法，其特征在于：通过建立加工信息矩阵形成自然合并工序单元集合，将所述自然合并工序单元集合合并成多种不同的工序单元，并集成为不同的工序段组合方案，然后对该工序段组合方案进行双向交叉组合，形成多种不同的零件加工工艺方案，最后制定出面向零件族加工的可重构制造工艺方案，具体包括如下步骤：步骤1，建立加工信息矩阵，该加工信息矩阵包括：加工特征序号、加工特征类型、该加工特征的工序类型、定位基准、坐标位置、孔加工特征所对应最小主轴孔径、该加工特征之前必须完成的加工特征、同源加工特征编号；步骤2，建立自然合并工序单元：将同方位、同工序类型及使用同一加工基准的加工特征进行自然合并；步骤3，建立工序单元：将所述自然合并工序单元进行合并，形成多种不同的工序单元；一个工序单元中或者包括一个加工特征，对应一个主轴头，或者包括多个加工特征，对应一个多轴箱；步骤4，建立工序段：将所述工序单元进行集成，形成不同的工序段组合方案；步骤5，建立零件加工工艺方案：对所建立的工序段组合方案进行双向交叉组合，形成多种不同的零件加工工艺方案；步骤6，制定面向零件族加工的可重构制造工艺方案：通过零件加工工艺方案相似性比较方法，选择出最为相似的零件加工工艺方案作为可重构制造工艺方案，实现可重构机床的加工功能的快速转换，两个工艺方案之间的相似性比较按照以下方法及计算公式进行：假设零件1工艺方案A的工序段数量为KA，零件2工艺方案B的工序段数量为KB，工艺方案A与B中相对应，即具有相似性工序段数量为m，则工艺方案A与B相似度为：式中αi——工艺方案A与B中对应工序段EA与EB之间的相似系数；LA——工序段EA中的工序单元数量；LB——工序段EB中的工序单元数量；n——工序段EA与EB中相对应，即具有相似性工序单元数量；βi——工序段EA与EB中对应工序单元之间的相似系数；由于被加工零件族中的各零件具有相似性，在总体坐标系中，可根据相应方位的工序单元之间的相似性，从加工类型、加工特征数量、加工特征所在空间位置等方面进行判断，步骤如下：①若同为面类加工，其相似系数βj＝1；②若同为孔类加工，工序单元所包括的加工特征数量可能有多个，这时工序单元之间的相似系数为：2CN102708424B权利要求书2/2页式中HA——属于工序段EA的工序单元中加工特征数量；HB——属于工序段EB的工序单元中加工特征数量；k——两个工序单元中相对应，即具有相似性加工特征数量