[发明专利]一种基于功能-概念-决策模型的可重构机床构形设计方法

摘要

本发明公开了一种基于功能‑概念‑决策模型的可重构机床构形设计方法，属于先进制造技术领域；首先，进行刀具架与工件架两部分的自由度数量划分，并分别搭建工件架以及刀具架；其次，利用市场现有组件形成可重构机床的候选方案，得到各个候选方案的可重构性参数、经济成本参数、可重构性参数距离最大目标值的偏差值及经济成本参数距离最小目标值的偏差值；最后，选取可重构性指标的权重值和经济成本指标的权重值后，计算可重构性参数值和经济成本参数值之和；本发明不仅能够将设计人员的经验融合到设计过程中，促使设计人员尽可能多角度进行构形设计，还能够考虑机床的整体规划，基于各种设计约束获得最佳构形方案。

主权项

1.一种基于功能‑概念‑决策模型的可重构机床构形设计方法，其特征在于，第一步、根据可重构机床实现的加工工艺对可重构机床的自由度需求，进行刀具架与工件架两部分的自由度数量划分；第二步、利用可重构机床的基本模块分别搭建工件架以及刀具架，并分别满足第一步中刀具架与工件架两部分的自由度数量，分别形成一种以上工件架的设计方案及一种以上刀具架的设计方案，任取一种工件架的设计方案及一种刀具架的设计方案进行匹配形成一种机床构形概念设计，机床构形概念设计的集合形成可重构机床的概念设计目录；所述可重构机床的基本模块包括：主轴箱、滑台、十字滑台、立柱、工作台、底座以及床身；在可重构机床的概念设计目录中选用符合“可重构机床自由度等于刀具架自由度与工件自由度之和”关系的机床构形作为可重构机床的概念设计目录的可行域；第三步、在可重构机床的概念设计目录的可行域中找出满足第一步中的可重构机床的自由度需求的所有可重构机床概念设计的可行方案；第四步、根据可重构机床概念设计的可行方案，利用市场现有组件形成可重构机床的候选方案，得到各个可重构机床的候选方案的可重构性参数及经济成本参数；第五步，按照参数归一化公式对可重构性参数和经济成本参数进行归一化处理，得到各个可重构机床的候选方案的可重构性参数距离最大目标值的偏差值及经济成本参数距离最小目标值的偏差值；第六步、根据可重构性指标和经济成本指标的优先级，选取可重构性指标的权重值和经济成本指标的权重值，可重构性指标的权重值与第五步中的可重构性参数距离最大目标值的偏差值相乘得到可重构性参数值，经济成本指标的权重值与第五步中的经济成本参数距离最小目标值的偏差值相乘得到经济成本参数值；计算可重构性参数值和经济成本参数值之和，所述可重构性参数值和经济成本参数值之和为最小的构型方案为可重构机床的最终构型设计方案。