高档数控机床模块化拆卸设计方法及其应用研究

发布时间：2017-10-21 23:15

  本文关键词：高档数控机床模块化拆卸设计方法及其应用研究

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【摘要】：高档数控机床是当前我国航空航天、汽车、船舶和国防等领域亟需的核心装备,高档数控机床在历经生命周期末端时,需要经过合理的拆卸才能被再制造重用,因此针对高档数控机床模块化拆卸设计,论文研究了高档数控机床拆卸模块建模、拆卸序列规划和拆卸方案评价方法,结合实际项目,开发了高档数控机床模块资源库系统,以TGK46100高精数控卧式镗床为例对论文所提理论方法进行了应用验证。论文的组织结构为:第一章概述了论文的研究背景和意义,分别对模块划分、拆卸模块建模、拆卸序列规划和拆卸方案评价在国内外的研究现状进行了综述,指出了现有高档数控机床拆卸设计方法的不足,给出了论文的研究内容和组织架构。第二章提出了基于Petri网的高档数控机床拆卸模块建模方法。基于粗糙集理论分析了高档数控机床零部件间的模糊关联关系,获得了零部件间的综合关联度矩阵,在此基础上,以上阈值和下阈值相结合的方式对高档数控机床零部件进行模糊聚类,实现了模块的合理划分,并利用Petri网构建了模块的拆卸信息模型。第三章提出了基于粒子群算法的高档数控机床拆卸序列规划方法。以拆卸时间、拆卸收益和拆卸复杂度构建了高档数控机床多目标优化数学模型,运用粒子群算法对该数学模型进行了求解,并以高档数控机床防护装置的拆卸序列规划为例,对所提方法进行了验证。第四章提出了基于逼近理想解法的高档数控机床拆卸方案评价方法。制定了高档数控拆卸方案的评价指标体系,运用熵权法和层次分析法确定了评价指标的综合权重,通过灰色关联度和欧氏距离计算了拆卸方案到正、负理想解的相对贴近度,并以此为依据,优选出了最佳的高档数控机床拆卸方案。第五章开发了高档数控机床模块资源库系统,通过该系统实现了对拆卸模块的系统化管理,以TGK46100高精数控卧式镗床为例对论文所提理论方法进行了应用验证。第六章对论文的研究内容进行了归纳总结,并对后续的研究方向进行了展望。
【关键词】：模块化设计 拆卸模块建模 拆卸序列规划 拆卸方案评价 Petri网
【学位授予单位】：浙江大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2016
【分类号】：TG659
【目录】：

• 致谢4-5
• 摘要5-6
• ABSTRACT6-11
• 第1章 绪论11-21
• 1.1 引言11-12
• 1.2 国内外相关研究现状12-17
• 1.2.1 高档数控机床模块划分方法研究现状12-14
• 1.2.2 高档数控机床拆卸信息建模研究现状14-15
• 1.2.3 高档数控机床拆卸序列规划研究现状15-16
• 1.2.4 高档数控机床拆卸方案评价研究现状16-17
• 1.3 高档数控机床模块化拆卸设计方法的提出17-18
• 1.4 本文的研究内容和组织架构18-20
• 1.4.1 本文的研究内容18-20
• 1.4.2 本文的组织架构20
• 1.5 本章小结20-21
• 第2章 基于Petri网的高档数控机床拆卸模块建模21-37
• 2.1 引言21
• 2.2 高档数控机床拆卸模块划分21-27
• 2.2.1 面向拆卸的高档数控机床模块划分准则分析21-23
• 2.2.2 基于粗糙集的高档数控机床零部件关联关系分析23-24
• 2.2.3 高档数控机床零部件综合关联度计算24-25
• 2.2.4 高档数控机床零部件聚类求解及聚类结果评价25-27
• 2.3 基于Petri网的高档数控机床拆卸模块信息模型构建27-30
• 2.3.1 高档数控机床拆卸模块信息的Petri网模型27-28
• 2.3.2 高档数控机床拆卸模块信息Petri网模型的矩阵表达28-30
• 2.4 实例应用30-36
• 2.4.1 高档数控机床进给伺服系统拆卸模块构建30-35
• 2.4.2 高档数控机床进给伺服系统拆卸信息Petri网模型35-36
• 2.5 本章小结36-37
• 第3章 基于粒子群算法的高档数控机床拆卸序列规划37-52
• 3.1 引言37
• 3.2 高档数控机床拆卸序列规划优化目标函数构建37-40
• 3.2.1 高档数控机床拆卸时间优化目标函数37-39
• 3.2.2 高档数控机床拆卸收益优化目标函数39
• 3.2.3 高档数控机床拆卸复杂度优化目标函数39-40
• 3.3 Pareto粒子群算法与拆卸序列求解40-44
• 3.3.1 PSO算法中粒子位置与速度的更新规则40-41
• 3.3.2 基于小生境技术的PSO算法非劣解集更新与筛选41-43
• 3.3.3 高档数控机床拆卸序列非支配求解43-44
• 3.4 实例应用44-51
• 3.4.1 高档数控机床防护装置拆卸信息模型构建44-50
• 3.4.2 高档数控机床防护装置拆卸序列非支配求解50-51
• 3.5 本章小结51-52
• 第4章 基于逼近理想解法的高档数控机床拆卸方案评价52-67
• 4.1 引言52
• 4.2 高档数控机床拆卸方案评价指标体系构建52-55
• 4.2.1 高档数控机床拆卸方案评价指标确定52-53
• 4.2.2 高档数控机床拆卸方案评价指标量化53-55
• 4.3 基于灰色关联度的逼近理想解法评价模型55-60
• 4.3.1 欧氏距离与灰色关联度相结合的相对贴近度计算56-58
• 4.3.2 结合熵权与AHP法的综合权重确立58-60
• 4.4 高档数控机床拆卸方案评价流程60-63
• 4.4.1 创建高档数控机床拆卸方案标准化决策矩阵60-61
• 4.4.2 构建高档数控机床拆卸方案加权标准化决策矩阵61
• 4.4.3 计算高档数控机床拆卸方案到正负理想解的欧氏距离61
• 4.4.4 计算高档数控机床拆卸方案与正负理想解的灰色关联度61-62
• 4.4.5 计算相对贴近度并确定最优的高档数控机床拆卸方案62-63
• 4.5 实例应用63-66
• 4.5.1 高档数控机床防护装置拆卸方案加权标准化决策矩阵构建63-65
• 4.5.2 高档数控机床防护装置拆卸方案相对贴近度计算及方案优选65-66
• 4.6 本章小结66-67
• 第5章 高档数控机床模块化拆卸设计应用67-86
• 5.1 引言67
• 5.2 高档数控机床模块资源库系统开发环境与体系架构67-68
• 5.2.1 模块资源库系统的开发环境67
• 5.2.2 模块资源库系统的体系架构67-68
• 5.3 高档数控机床模块资源库系统的主要功能模块68-70
• 5.4 TGK46100高精数控卧式镗床模块化拆卸应用实例70-85
• 5.4.1 TGK46100高精数控卧式镗床拆卸模块划分70-78
• 5.4.2 TGK46100高精数控卧式镗床进给伺服系统拆卸序列规划78-83
• 5.4.3 TGK46100高精数控卧式镗床进给伺服系统拆卸方案评价83-85
• 5.5 本章小结85-86
• 第6章 总结与展望86-88
• 6.1 全文总结86-87
• 6.2 工作展望87-88
• 参考文献88-93
• 作者简介93
• 攻读硕士学位期间参与的科研项目和科研成果93

【参考文献】

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本文编号：1075675