[发明专利]一种可重构制造工艺方案规划方法

说明书

技术领域

本发明属于机械制造技术领域，涉及一种具有程式化操作的零件加工工艺方案规划方法，特别涉及一种面向批量加工的可重构制造工艺方案规划方法。

背景技术

目前批量加工所用设备主要有两类：其一是由专机组成的专用生产线，专用生产线是针对某一种零件加工工序而定制设计，没有冗余功能，投资成本低，可多刀/多主轴同时加工，具有高效、低成本的加工优势，其最大缺陷是难以应对变化的产品加工需求，因此专机生产线仅适用于单一品种的大批量生产，目前许多汽车、拖拉机制造厂的专机生产线就面临产品改型的困难。其二是由加工中心（或数控机床）组成的柔性生产线，其功能储备多，可应对不同加工需求，投资成本高；由于采用单刀顺序加工，缺乏专机生产线的低成本、高效率的加工优势；对于批量加工来说，被加工零件的加工工艺方案变化不大，致使柔性生产线功能使用率很低，导致加工成本增加。随着市场需求不确定性变化及全球化竞争，传统的单一产品批量生产也迅速向变批量、变品种方向发展，采用传统的专机生产线或柔性生产线均难以解决目前批量加工中高效、低成本加工与生产柔性之间矛盾。

发明内容

本发明的目的在于提供一种具有程式化的可重构制造工艺方案规划方法，为可重构制造系统功能配置及可重构机床的结构方案重构提供依据，以解决批量加工行业中高效、低成本加工与生产柔性之间的矛盾。

本发明的目的是这样实现的，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，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、同源加工特征编号等信息；

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。

步骤6中，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K_A，零件2工艺方案B的工序段数量为K_B，工艺方案A与B中相对应（具有相似性）工序段数量为m，则工艺方案A与B相似度为：

S=1KA+KB-mΣi=1mαi---(1)]]>