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伯特利數(shù)控 加工中心 鉆攻中心

前言：

隨著化經(jīng)濟(jì)的發(fā)展和市場(chǎng)需求變化的驅(qū)動(dòng)，在一個(gè)產(chǎn)品族中以大批量生產(chǎn)的效率和成本，來(lái)提供滿足不同客戶需求的個(gè)性化定制產(chǎn)品的生產(chǎn)模式已經(jīng)成為制造業(yè)的發(fā)展趨勢(shì)，如大批量定制生產(chǎn)。而現(xiàn)有的機(jī)床、組合加工中心難以響應(yīng)零件品種的多變，CNC加工中心則難以實(shí)現(xiàn)零件大批量的高速生產(chǎn)。即使現(xiàn)代的制造企業(yè)正在嘗試增加加工中心和組合加工中心的柔性和研發(fā)高速的數(shù)控加工中心，但這些加工中心的設(shè)計(jì)仍然是對(duì)固定需求的設(shè)計(jì)，加工中心本身的配置依然不能轉(zhuǎn)換和升級(jí)，在設(shè)計(jì)初，這些加工中心往往包含冗余的生產(chǎn)能力和功能，而且隨著市場(chǎng)需求的變化，一旦加工中心設(shè)計(jì)的速度趕不上需求變化的速度，其還會(huì)出現(xiàn)生產(chǎn)能力或者功能的不足。

正因?yàn)楝F(xiàn)有的加工中心都難以快速、經(jīng)濟(jì)的去響應(yīng)市場(chǎng)需求的變化，1996年美國(guó)密歇根大學(xué)可重構(gòu)制造工程研究中心（ERC/RMS)提出了可重構(gòu)加工中心^[1](Reconfigurable Machine Tools)的概念。其*性在于它采用模塊化、開放的硬、軟件結(jié)構(gòu)，能夠快速、經(jīng)濟(jì)地重構(gòu)來(lái)轉(zhuǎn)換加工中心配置，以迅速地響應(yīng)由于市場(chǎng)/客戶需求的變化所引起的工序需求(加工特征和周期)的變化^[2]。RMT作為一種新概念加工中心，目前學(xué)術(shù)界對(duì)其的研究主要集中在理論層面及RMT的配置方法上。Y.-M.Moon和S.Kota^[3]提出了一種RMT的運(yùn)動(dòng)合成方法，并開
發(fā)了基于該方法的計(jì)算機(jī)軟件。YueH. Yin^[4]等提出了基于形象思維的RMT人機(jī)交互設(shè)計(jì)方法，并通過(guò)一個(gè)切管加工中心的設(shè)計(jì)案例證明了其有效性。李愛平^[5]等提出了基于圖文法的RMT配置規(guī)劃方法，使用圖文法直觀而形象地刻畫動(dòng)態(tài)體系結(jié)構(gòu)的配置行為，利用基于圖文法的平行模塊配置技術(shù)，實(shí)現(xiàn)了體系結(jié)構(gòu)圖模型在具體系統(tǒng)配置規(guī)劃中的物理實(shí)施。許虹^[6]等提出了 一種在可重構(gòu)加工中心配置設(shè)計(jì)的初期，對(duì)加工中心整個(gè)壽命周期的變化需求(零件混流和產(chǎn)量），生成經(jīng)濟(jì)的經(jīng)過(guò)整個(gè)壽命周期所有需求階段的配置路徑的方法。張廣鵬^[7]等基于創(chuàng)成設(shè)計(jì)方法建立了以工藝方案為依據(jù)的可重構(gòu)加工中心功能模塊群設(shè)置方法。曾法力^[8]等提出了基于商空間理論的可重構(gòu)加工中心粒計(jì)算方法。上述RMT的配置方法主要集中在基于零件加工工藝需求的加工中心可重構(gòu)設(shè)計(jì)方法，部分方法需要通過(guò)人機(jī)交互輔助實(shí)現(xiàn)加工中心結(jié)構(gòu)的重構(gòu)設(shè)計(jì)。本文綜合了上述研究成果，提出了一種基于零件特征成型的RMT結(jié)構(gòu)配置方法，完成零件結(jié)構(gòu)創(chuàng)成運(yùn)動(dòng)向RMT結(jié)構(gòu)配置的映射，并對(duì)配置方案進(jìn)行評(píng)價(jià)尋優(yōu)。

1零件特征成型方式描述

大部分零件特征需要通過(guò)機(jī)械加工來(lái)實(shí)現(xiàn)，即需要加工中心和刀具的耦合運(yùn)動(dòng)來(lái)創(chuàng)成特征。因此，從零件特征成型的方式來(lái)分析，可以認(rèn)為特征是工件、刀具運(yùn)動(dòng)自

由度及相關(guān)狀態(tài)的合成。本文對(duì)特征成型方式及相關(guān)元素定義如下：