可重构制造系统若干关键技术研究

发布时间：2020-04-25 00:25

【摘要】： 随着社会经济的发展,市场需求日益呈现出动态多变的特征,要求现代制造系统是能够适应市场需求变化,快速调整制造过程、生产功能和生产能力的可变的智能制造系统。在20世纪末期,工业界提出了一系列新的制造理念,在这一背景下,可重构制造系统理论应运而生。可重构制造代表着21世纪制造业的发展方向,是当前先进制造模式研究的热点。目前,可重构制造系统理论研究取得一定的进展,应用研究则相对滞后,尚处于起步阶段。因此,对可重构制造系统若干关键技术问题进行探讨具有重要的理论和应用价值。论文主要从以下几方面对可重构制造系统若干关键技术展开研究: 1.论述了可重构制造的定义、内涵、特征以及使能技术,介绍了国内外关于可重构制造理论研究和实践的现状,同时提出了本文所研究的几项技术问题的研究内容。 2.提出了面向制造系统重构的产品族的划分方法。通过对敏捷制造系统内产品的模块化结构、技术和市场需求等的分析,提出模块化产品族的若干特征属性,构建了产品族的属性关联量化矩阵,得到产品间相似值,为敏捷制造企业的制造系统重构提供参考。 3.提出了一种适应多品种变批量条件下的零件分组方法。通过建立形式化的零件物元模型,采用可拓理论对零件的特征属性进行拓展,利用定性粗评和计算综合关联度进行两级评价,实现了定性、定量相结合的零件分组。 4.针对可重构制造系统动态、并发的特点,结合面向对象的设计方法,运用集成UML和面向对象Petri网方法对一制造单元进行建模,使用Petri网建模软件建立一制造单元模型,通过一定的映射规则将其映射成可用UML图描述的模型,为最后生成系统控制程序框架作准备。 5.按照可重构机床设计理念,对可重构机床的模块化设计方法进行了较深入地研究。通过对工件工艺特征进行辨认,制定、区分和组合出加工工序;利用旋量理论建立机床基本功能模块的运动学表达式,并在此基础上完成机床机械系统的运动功能模块的建模;最后提出针对盘类零件加工的可重构机床样机结构方案的概念模型。 6.针对特定的加工任务集合以及可利用的设备资源集合,在满足交货期、制造设备加工能力和设备间运输时间等约束条件下,提出了以工件加工成本、运输成本最小为单元重构的目标函数,并运用matlab遗传算法工具箱优化制造资源,并进行了实例分析。
【图文】：

示意图,零件,工序族,示意图

2.1工序族划分工序族指源于不同零件族具有相似工序加工特征并可聚合上完成的工序组合的集合。RMT是为工序族定制设计的，首要工序族划分。其划分特征参数有零件类型、零件尺寸、材料直径、安装基准及进刀方向等，划分方法有人工挑选和机器献〔‘’〕利用成组技术进行分类编码，通过建立工序特征矩阵进快速简单地得出结果。如图1所示，零件A、B是经选择后得出的属同一工序族的盘大外形尺寸分别为中12Ommx65mm，中150mmx25mm，加工表面有、平面、螺纹和缺口等。主要加工表面尺寸精度和位置度精，，表面粗糙度Ral.6。

可重构制造系统若干关键技术研究

回转动力台
【学位授予单位】：兰州理工大学
【学位级别】：硕士
【学位授予年份】：2008
【分类号】：TH164

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