可重构制造工艺设计论文

1．零件群的加工信息处理

可重构制造系统本身具有模块化，各个模块是可以完成自治的，这种自治是保证后续的重构的基础，使得每个自治的模块可以能够完成自身的加工功能。功能模块的执行部件有的时候是一个单独的主轴头，有的时候是多轴箱的形式。每一台多轴箱都有许多的之星部件，可以并行加工以达到高效生产加工的目的。可重构制造系统的这些特点，使得每个工序单元都可以被规划为零件群的加工方案，而每个单元又是对应相应的多轴箱的，这两者结合所形成的工序段，构成了一个相对完整的工序内容。上文中我们提到，这种制造方法，是针对加工过程中的柔性生产与生产成本之间的矛盾的，每个零件群的加工工艺都有一定程度的相似，这种相似在某种程度上保证了尽可能少的功能调整与重构，满足了尽可能多的零件群内部加工需要。我们在制定可重构制造系统方案的时候，要在找到所有能满足加工需求的工艺方案的基础上进行，在足够多的工艺方案的基础上，提出最为合理的重构方案。同时，为了使得可重构制造系统能够达到我们所需要的柔性生产，就要建立一套统一的、规范的、基于计算机平台的零件群可重构制造工艺规划方法，以加快设计速度，制定出最为合理的可重构的制造工艺。为了达到这个目标，就要对零件群中各零件加工特征、技术要求等进行细致的分析，并具体到每一个零件身上，从尺寸、方位到公差都要掌握，并将这些加工信息加以数据化，以便后续的方案制定。

2.建立相对完整的工序单元

通过上文的分析，我们基本了解了可重构制造系统，结合上述的零件加工，可以通过两个步骤建立一个完整的工序单元：首先是要将同种类型的加工类型进行合并，形成自然的合并单元；第二是要将已经自然合并的单元再合并，形成新的工序单元。这两个步骤的结果是，一个工序单元可能包括有两个工序特征，即一个主轴头，也有可能包括多个工序特征，即一个多轴箱。

3.不同工序段的划分

一台多轴箱是可以完成统一工序段内多个加工内容的加工的，这种加工可以使并行的，同时又可以做到并不互相干扰，在相同的加工基准下，对工序段的划分也就显得非常重要，具体的划分方案需要根据以下的划分原则：(1)相同的工序段内的不同工序单元，其切削力差异不应该太大，举例来讲，需要粗加工的工序单元就不应该和需要精细加工的工序单元放在同一个工序段。(2)相同工序段内的不同工序单元要有一定的加工基准，这种基准要能够保证统一，能够在一次装夹的情况下就满足各个工序单元的加工需要。符合了上述的划分原则，还需要将不同方位的工序单元进行排序，排序后还需要进行双向的顺序组配形成工序段方案，并在此基础上形成多种具体细致的工序段方案。需要特别提到的是，各种方案都需要进行原则检验和方案评判，找到最为合理科学的工序方案。

4.可重构制造的设计方案

在相同的工序单元，仍然会形成多种的单元方案，而不同的工序段又有多种不同的工序方案，这样，就会形成多种多样的设计方案。具体来讲，可以利用工序段进行方案的规划，划分步骤为：面类、孔类的技工根据加工顺序进行不同方位的工序段方案排序；不同方位的工序方案再进行交叉双向组配，形成针对于特定面类及孔类的加工工艺方案；将这种特定的加工工艺方案进行排列组合，再细化为纯的加工工艺方案；对这种方案进行相应的检验，结合纯的加工工艺方案，制造出工艺路线方案；最后，是要对这个整体的设计方案进行检验的，检验的结果运用到加工工艺中，并在实际应用中加以改善。

5.设计方案的选择

基于工序单元和工序段的概念，我们可以取得多种多样的不同层次和内容的加工方案，这些方案的获得，可以为我们后续的可重构制造工程提供多种依据。我们获取方案的出发点是为改善高效生产和柔性生产之间的矛盾，这种矛盾是阻碍零件群加工的一大障碍。因此，这种可重构制造系统的制造方法，可以结合多种加工工艺方案，可以从一种零件加工工艺迅速切换到另外一个零件加工工艺，并且从不同的角度，制定不同的工艺方案。通过不同设计方案的分析比较，我们可以取得重构的依据，即相似的零件群工艺方案，并运用这种方案，用最少的加工模块，最小的生产成本，最柔性的生产过程，取得最完善的加工效果。

6.结语

通过文章的分析，我们从工序单元的概念入手，把零件加工与可重构制造系统的制造方法结合起来，取长补短，最大限度运用其功能特点，形成最为合理的加工工艺方案。在方案的设计过程中，需要遵循相应的规范和基准，将工序单元和工序段细分，形成多种的可重构制造工艺方案，在多种的工艺方案间进行优化选择和相似性比较，重构所需的工艺方案。

作者：曾令奇 单位：秦皇岛首钢长白机械有限责任公司