考虑多目标的单元形成问题建模

在构建单元时,将制造过程中的多工艺路线选择问题转换为各道工序加工设备的选择问题,设置新购设备成本最小、跨单元加工次数最少、单元内零件工艺路径相似性最高以及整体设备利用率最高为目标函数,实现了多条工艺路径并行,并在计算设备利用率时用设备成本加权,突出了昂贵设备利用率.统一对各目标函数进行去量纲处理,将复杂的多目标函数问题变为单目标函数求解.最后基于遗传算法结合实际工厂数据进行验证.     

一种形成零件机床组的新方法

目前已有的零件分组方法,有的采用分类编码法,有的是直接根据生产流程进行分组。本文把二者结合起来,提出一种利用计算机辅助形成零件机床组的方法。经过某油泵油咀厂和某矿机厂近九百种零件的实际分组,表明这种方法可以克服单独应用编码法或生产流程法的不足。即有利于产品设计方面应用,又有利于加工制造和管理方面的应用。即可以方便的对已有零件机床进行分组,又可以对新投产的零件随时划分到相应的零件机床组中去。分组精度高,可以充分利用已有的机床设备。     

采用自适应遗传算法的机床公差分配研究

针对当前机床几何精度建模忽视装配过程中的调整量,以及机床公差分配时缺乏科学可行的方法问题,利用状态空间模型描述机床实际装配过程,考虑装配过程中的调整控制量,建立了更加准确的机床装配精度模型,并引入种群多样性指标,构建了用于机床公差分配的自适应遗传算法。以TGK46100精密卧式坐标镗床为研究对象,建立了装配精度要求与基础大件角度误差之间的映射关系,以零件加工总成本最小为目标函数,采用构建的自适应遗传算法,完成了该机床基础大件角度公差的分配。结果表明:与不考虑装配调整量的偏差累积方法相比,该方法放宽了零件加工精度,最大放宽幅度达到了36.4%,平均放宽幅度为12.0%,从而在满足最终装配精度要求的前提下,降低了零件加工制造成本,为机床公差分配提供了更加准确的精度建模方法和可行合适的公差分配方法。     

基于公差推理的零件聚类装夹规划方法研究

针对计算机辅助工艺设计中的装夹规划问题,提出一种面向制造特征的基于公差推理的装夹聚类规划方法.通过分析零件的制造过程,对加工单元进行定义,建立零件的装夹规划数学模型.随机生成装夹规划的初始解,计算加工单元之间的装夹相异度,通过进行反复迭代的聚类分析获取最少的装夹分组.基于公差的推理方法,获得加工单元的加工顺序约束关系,进行装夹的组间及组内排序,生成最优装夹规划方案.同时,基于CATIA设计平台实现了零件的装夹规划原型系统,通过实例对所提算法进行了验证.      

基于模糊聚类的可重构制造工艺规划方法

可重构制造是未来解决批量加工中高效、低成本与生产柔性之间矛盾的新型制造模式,建立与可重构机床设计紧密联系的零件族加工工艺方案对实现可重构制造具有重要意义。首先建立面向零件族的加工信息矩阵,进而形成零件的加工工序单元序列及工序单元顺序矩阵;依据零件可并行加工的方位组合,基于模糊聚类多层次分析法,将零件间相似的工序单元序列组配成工序段序列,再由零件间相似的工序段序列创成出零件工艺方案;最终通过零件间工艺方案的模糊聚类相似度计算,得到零件族中零件间最为相似的加工工艺方案,实现零件间加工工艺的快速转换。以某汽车变速箱体零件族的加工为例,验证了该方法的可行性。     

成组工艺中用计算机进行分组方法的探讨

本文就成组工艺中划分零件加工组这一重要问题提出了一种新方法——根据加工零件各工序所用机床的相似性,用计算机划分零件加工组的方法。该方法已在z80计算机上验证是可行的。本文还提出了一种介于按机群布置机床和按成组单元布置机床方法之间的机床布置法——机床块布置法。这种方法可以挖掘设备能力,从而可取得较好的经济效益。     

数控电火花线切割机床加工质量探索与研究

数控电火花线切割机床在模具零件制造、新产品研制和其他特殊零件加工中广泛应用。目前机床类型主要有慢走丝、中走丝及快走丝三大类,其中慢走丝切割机床对零件加工后表面粗糙度和尺寸精度相比快走丝线切割机要高,但慢走丝线切割机床利用率和使用成本相对也比较高,目前在国内普及程度还有局限,而快走丝线切割机床由于其机床结构简单,对大厚零件加工效率较高,近年已广泛应用。零件在数控电火花线切割机床上加工时其加工质量会受人为、机床、电极及材料等因素影响,该文通过对上述影响因素进行分析,对如何提高加工质量进行探索与研究,并提出改进措施。     

基于加工资源的零件分类成组研究

多品种、小批量生产模式导致频繁的切换,产生了大量作业切换时间并影响了生产效率.为了缩短作业切换时间,提出一种基于加工资源的零件聚类分组遗传算法.首先对加工零件所需资源进行分类,不同类别资源再划分子类,0-1整数编码表示加工是否需要该项资源;其次根据加工资源对于作业切换时间长短的不同影响,确定核心加工资源和一般加工资源的权重.采用Jaccard系数计算零件间相似度,应用分组遗传算法确定零件的分类成组.最后以M航空紧固件企业零件为例进行验证.结果显示,分组遗传算法比系统聚类极小值法和K-means聚类法更有效地缩短了作业切换时间和提高了生产效率,并减少了单位成本.     

面向工艺分工规划的多目标蚁群算法

为解决计算机辅助工艺规划中工艺分工的优化问题,提出一种基于多目标蚁群算法的工艺分工路线优化算法.在引入逻辑加工路线、逻辑制造单元、物理制造单元、可执行加工路线等概念基础上建立工艺分工规划过程模型.在过程模型中,运用多目标蚁群算法对物理制造单元集合实现优化.在求解过程中,以加工时间和所耗成本为目标函数,在求解空间中对物理制造单元进行遍历,最终寻找到最优化的可执行加工路线.通过实例验证了该方法的可行性和有效性.     

基于成组技术的FMS刀具分配策略研究

在FMS刀具管理系统中,刀具分配与调度策略的优劣直径影响刀具的合理流动,影响系统加工效率,提出了综合成组技术和虚拟刀具库思想的刀具分配策略,以减少系统的刀具数量,降低刀具在单元间运输的频率,利用遗传算法,得出加工工件的零件族和对应的刀具集,并根据机床负荷进行优化,较好地解决FMS中刀具成组分配优化。