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前言：

隨著全球化經(jīng)濟的發(fā)展和市場需求變化的驅(qū)動，在一個產(chǎn)品族中以大批量生產(chǎn)的效率和成本，來提供滿足不同客戶需求的個性化定制產(chǎn)品的生產(chǎn)模式已經(jīng)成為制造業(yè)的發(fā)展趨勢，如大批量定制生產(chǎn)。而現(xiàn)有的專用機床、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)正在嘗試增加專用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)計仍然是對固定需求的設(shè)計，加工中心本身的配置依然不能轉(zhuǎn)換和升級，在設(shè)計初，這些加工中心往往包含冗余的生產(chǎn)能力和功能，而且隨著市場需求的變化，一旦加工中心設(shè)計的速度趕不上需求變化的速度，其還會出現(xiàn)生產(chǎn)能力或者功能的不足。

正因為現(xiàn)有的加工中心都難以快速、經(jīng)濟的去響應(yīng)市場需求的變化，1996年美國密歇根大學(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。其獨特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)濟地重構(gòu)來轉(zhuǎn)換加工中心配置，以迅速地響應(yīng)由于市場/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的運動合成方法，并開
發(fā)了基于該方法的計算機軟件。YueH. Yin^[4]等提出了基于形象思維的RMT人機交互設(shè)計方法，并通過一個切管加工中心的設(shè)計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)劃中的物理實施。許虹^[6]等提出了一種在可重構(gòu)加工中心配置設(shè)計的初期，對加工中心整個壽命周期的變化需求(零件混流和產(chǎn)量），生成經(jīng)濟的經(jīng)過整個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)計方法，部分方法需要通過人機交互輔助實現(xiàn)加工中心結(jié)構(gòu)的重構(gòu)設(shè)計。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)成運動向RMT結(jié)構(gòu)配置的映射，并對配置方案進行評價尋優(yōu)。

1零件特征成型方式描述

大部分零件特征需要通過機械加工來實現(xiàn)，即需要加工中心和刀具的耦合運動來創(chuàng)成特征。因此，從零件特征成型的方式來分析，可以認(rèn)為特征是工件、刀具運動自

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

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結(jié)束語：

本文基于零件的特征成型方式，提出了一種新的RMT結(jié)構(gòu)配置優(yōu)化方法。通過研究可知，該方法不僅充分利用了多色集合理論對復(fù)雜系統(tǒng)各元素間聯(lián)系的強大形式化描述能力，建立了一種新的零件特征成型方式與RMT功能部件的映射關(guān)系，實現(xiàn)了:RMT的結(jié)構(gòu)配置。更進一步綜合考慮成本等諸多實際因素，實現(xiàn)了RMT結(jié)構(gòu)配置的優(yōu)化，為RMT的實際運用奠定基礎(chǔ)。

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