【正文】 產(chǎn)需求的變化不能快速地響應(yīng)；而柔性制造系統(tǒng)雖能縮短產(chǎn)品的試制和生產(chǎn)周期，但投資巨大．回收周期長。這對應(yīng)用該類機(jī)床的制造企業(yè)，在頻繁更換產(chǎn)品或改進(jìn)產(chǎn)品時(shí)，縮短生產(chǎn)周期、提高生產(chǎn)率和降低生產(chǎn)成本等方面帶來顯著的經(jīng)濟(jì)效益 [3][4][5]。專用機(jī)床的主要問題是： 一 旦 工 序需求變化，難以實(shí)現(xiàn)經(jīng)濟(jì)地轉(zhuǎn)換以適應(yīng)新需求 ；當(dāng)零件的生產(chǎn)量達(dá)不到機(jī)床的設(shè)計(jì) 能力時(shí)，由于生產(chǎn)能力冗余而造成成本增加。因此，組合機(jī)床存在與專用機(jī)床同樣的問題，即難以經(jīng)濟(jì)地響應(yīng)種多、批量小和生命周 期短這類需求的變化。 模塊化 機(jī)床也是一種 可重構(gòu) 機(jī)床，它集專用機(jī)床、組合機(jī)床和數(shù)控機(jī)床的優(yōu)點(diǎn)于一身，同時(shí)避免了它們的不足。對于那些相對固定的工序需求（如典型的一個(gè)加工特性和固定的加工周期），選擇專用機(jī)床是恰當(dāng)。定制設(shè)計(jì)的含義是模塊化機(jī)床從一開始就為完成一族（組）工序而設(shè)計(jì)。由于 模塊化 機(jī)床是實(shí)現(xiàn) 模塊化 制造系統(tǒng)基礎(chǔ)設(shè)施，因此 模塊化 機(jī)床應(yīng)該為滿足這些需求設(shè)計(jì)。機(jī)床的這種能力稱為可熏構(gòu)性。 (6) 定 制 化 定制化包括定制化柔性和定制化控制兩個(gè)方面。也就是說，模塊化機(jī)床能夠通過重組與更替機(jī)床的組成部件或模塊，來調(diào)整其生產(chǎn)能力和某些功能，從而快速、經(jīng)濟(jì)地提供整個(gè)生命周期各個(gè)階段所需的定制化柔性與控制。 可重構(gòu)制造系統(tǒng)可定義為：能適應(yīng)市場需求的產(chǎn)品的變化，按系統(tǒng)規(guī)劃的要求，以重排、重復(fù)利用、革新組元或子系統(tǒng)的方式，快速調(diào)整制造過程、制造功能和制造生產(chǎn)能力的一類新型可變制造 系統(tǒng)。采用模塊化部件構(gòu)造機(jī)器設(shè)備，以便按生產(chǎn)要求的變化可以通過重構(gòu)使用這些模塊化部件使生產(chǎn)系統(tǒng)升級、機(jī)器重 新配置，而不必重新制造和購買機(jī)器。目前的設(shè)計(jì)方法是將系統(tǒng)集成當(dāng)作一次性的工作，而不是按任務(wù)的變化不斷改變的集成過程 [22]。 系統(tǒng)設(shè)計(jì)與集成 現(xiàn)代制造是一種社會化的生產(chǎn)與營銷活動。 在制造系統(tǒng)中，集成的功能主要通過系 統(tǒng)層實(shí)現(xiàn)。然而，頻繁的設(shè)備布局變化會導(dǎo)致生產(chǎn)成本的增加。當(dāng)編譯器生成此應(yīng)用程序之后，應(yīng)用程序一般不會發(fā)生變化。這一優(yōu)點(diǎn)可以使某個(gè)組件庫中取出所需的組件并將其快速地組裝到一起以構(gòu)造所需的應(yīng)用程序。然而遺憾的是目前大多數(shù)工 業(yè)機(jī)器人并不具備這種能力。因此開放式控制系統(tǒng)也有網(wǎng)絡(luò)通訊的功能，以便于實(shí)現(xiàn)資源共享或多臺工業(yè)機(jī)器人與加工機(jī)床協(xié)同工作。 通過以下三種措施可以使得系統(tǒng)在誤差允許的范圍內(nèi)維持系統(tǒng)正常運(yùn)轉(zhuǎn)而不致影響完成主要任務(wù) ： ① 系統(tǒng)重構(gòu)：在系統(tǒng)某一部件發(fā)生故障時(shí) ,其他部件可以部分代替其工作，使整個(gè)系統(tǒng)繼續(xù)運(yùn)行。常見的做法是在某型品種上更換與添加模塊，形成新的品種。這種理論能夠分析由不同模塊所構(gòu)成的加工機(jī)器的系統(tǒng)指標(biāo)，如加工精度與可靠性。 可重構(gòu)制造系統(tǒng)的布局設(shè)計(jì) 制造系統(tǒng)的最優(yōu)布局設(shè)計(jì)是一個(gè)需要在制造系統(tǒng)最初設(shè)計(jì)階段就必須解決的重要問題。因此目前大多數(shù)的系統(tǒng)布局方法多集中于將 給定的機(jī)床分配到相應(yīng)的工位以保證運(yùn)送加工材料的時(shí)間 (或代價(jià) )最小。 首先，制造系統(tǒng)可重構(gòu)布局研究的對象是各種模塊化的制造單元。依賴現(xiàn)有的制造單元是可重構(gòu)制造系統(tǒng)布局研究的出發(fā)點(diǎn)。目前的設(shè)計(jì)方法大都要求預(yù)先設(shè)定一個(gè)唯一并且已知的制造環(huán)境，同時(shí)現(xiàn)有的設(shè)計(jì)方法由幾個(gè)獨(dú)立的、互相之間缺乏有效接口的部分組成。顯然這一問題對于由各種功能模塊單元構(gòu)成的制造系統(tǒng)而言有著特殊的重要意義。 圖 可重構(gòu)制造系統(tǒng)的綜合評價(jià)指標(biāo)體系 就具體的可重構(gòu)制造系統(tǒng)而言，評價(jià)指標(biāo)的選取應(yīng)遵 循以下原則： ① 完整性，指標(biāo)應(yīng)能反應(yīng)可重構(gòu)制造系統(tǒng)的主要特征； ② 可操作性，評判指標(biāo)應(yīng)易于計(jì)算及評估； ③ 清晰性，評判指標(biāo)應(yīng)具有明確含義； ④ 非冗余性，同一特性不應(yīng)用多個(gè)指標(biāo)來度量?？芍貥?gòu)制造系統(tǒng)的一個(gè)主要特點(diǎn)就是要最大限度地利用已有的生產(chǎn)資源。 方案分析 針對上述項(xiàng)目要求，根據(jù)現(xiàn)有的深孔加工技術(shù)水平和先進(jìn)的機(jī)床設(shè)計(jì)技術(shù)水平，我采用了以下方案： （ 1）采用最新的可重構(gòu)設(shè)計(jì)理論，采用功能模塊化設(shè)計(jì)，大量采用標(biāo)準(zhǔn)件和設(shè)計(jì)標(biāo)準(zhǔn)接口，不僅大大提高了設(shè)計(jì)效率，而且使機(jī)床具有一定的可重構(gòu)性，滿足當(dāng)前客戶化生產(chǎn)的要求；在這里存在的一個(gè)問題是可重構(gòu)機(jī)床的設(shè)計(jì)的標(biāo)準(zhǔn)并沒有行業(yè)級的標(biāo)準(zhǔn)，只能以簡單的標(biāo)準(zhǔn)來衡量。在滿足項(xiàng)目要求的前提下，我們進(jìn)行了機(jī)床的可重構(gòu)設(shè)計(jì)研究，希望對當(dāng)前最新研究課題 —— 可重構(gòu)機(jī)床的認(rèn)識和研究進(jìn)一步加深，這也是本論文選題的意義所在。本機(jī)床的設(shè)計(jì)僅以回轉(zhuǎn)體零件為準(zhǔn)。聯(lián)系方式： 712070844，請看 資料。 參 考 文 獻(xiàn) [1] 胡維剛 . 機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)及其智能支持系統(tǒng)的研究與實(shí)踐 : [博士學(xué)位論文 ] .華中理工 大學(xué)機(jī)械科學(xué)與工程學(xué)院 , 1994 [2] 陳光耀 ,王榮航 ,丘第魁等 . 機(jī)床模塊化設(shè)計(jì)研究和應(yīng)用概況 . 上海工業(yè) 大學(xué)學(xué)報(bào) , 1986 [3] 姜 華 ,周 濟(jì) ,王春和等 . 機(jī)械裝配設(shè)計(jì)的關(guān)鍵技術(shù) . 華中理工大學(xué)學(xué)報(bào) , 1997 [4] 廖林清 . 機(jī)械設(shè)計(jì)方法學(xué) . 重慶大學(xué)出版社 , 1996 [5] 賈延林 . 模塊化設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社 , 1993 [6] 李洪 . 實(shí)用機(jī)床設(shè)計(jì)手冊 . 遼寧科學(xué)技術(shù)出版社 , 1999 [7] 姚家倫 . 機(jī)床設(shè)計(jì)指導(dǎo)書 . 寧夏人民出版社， 1988 [8] 潘維 海 . 機(jī)床概論與設(shè)計(jì)習(xí)題集 . 哈爾濱科技大學(xué)， 1986 [9] 戴曙 . 金屬切削機(jī)床設(shè)計(jì) . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1981 [10] 金振華 . 組合機(jī)床及其調(diào)整與使用 . 機(jī)械工業(yè)出版社， 1990 [11] 黃鶴汀 . 金屬切削車床設(shè)計(jì) . 上?？萍汲霭嫔?， 1986 [12] 李天無 . 簡明機(jī)械工程師手冊 . 云南科技出版社， 1988 [13] Makino. 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