基于遗传算法的现场修复机床可重构设计方法的研究.pdf

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1、第5期组合机床与自动化加工技术NO．52012年5月ModularMachineTool&AutomaticManufacturingTechniqueMay．2012文章编号：1001—2265(2012)05—0021—03基于遗传算法的现场修复机床可重构设计方法的研究郭虎，辛志杰，陈振亚(中北大学山西省深孔加工工程技术研究中心，太原030051)摘要：现场修复机床是再制造工程的重要组成部分，其设计是一个多目标优化问题。从机床可重构性角度出发，阐述了现场修复机床设计的基本原理，提出了一种基于遗传算法的现场修复机床设计方法。在此基础上，依据多级模糊综合评价的方法对重构方案的适应性进

2、行评价，以生成最优的机床配置，实现机床在整个生命周期内的可重构。关键词：现场修复机床；模块化设计；可重构；模糊综合评价中图分类号：TH165；TG502文献标识码：AFieldRepairingMachineToolRecOnfigurableDesignTheoryandResearchBasedonGeneticAlgorithmGUOHu，XINZhi—jie，CHENZhen—ya(ShanxiDeep—HoleCuttingResearchCenterofEngineeringTechnology，NorthUniversityofChina，Taiyuan030051，C

3、hina)Abstract：Fieldrepairingmachinetoolisanimportantpartofremanufactureengineering，thedesignisamulti-objectiveoptimizationproblem．Inthispaper，Withtheviewofreconfiguration，thedesignprinci—plesoffieldrepairingmachinetoolarediscussed，adesignmethodoffieldrepairingmachinetoolbasedongeneticalgorithmi

4、sproposed．Uponit，evaluatetheadaptabilityofthereconfigurableprogrambymulti—levelfuzzycomprehensiveevaluationmethod，togenerateoptimalmachineconfigurationwhicha—chievetherec0nfiguratiOnoverthemachinetoollife．Keywords：fieldrepairingmachinetool；modulardesign；reconfiguration；fuzzycomprehensiveevaluat

5、ion全寿命周期内具有可重构能力。此外，冗余问题、模块0引言的标准化问题都是在设计过程所要考虑的。因此，在电力、石油化工、船舶等行业，有大量重型或不可重构机床的设计是一个多目标优化问题，涉及多个方可移动设备，如：大型发电机组，汽轮机等，都在生产中面间的相互影响和决策。为此，本文从可重构性角度出发挥着重要作用。由于其零部件规格尺寸大，精度高，发，应用遗传算法探讨了现场修复机床的设计方法。制造、运输、安装难度大，且造价昂贵，在发生破损或磨1现场修复机床的模块化设计损时，须进行现场修复。现场修复机床的设计理念由此而生，其功能是用于大型设备零部件的修复。现场修复机床的模块化设计流程如图1所示

6、。重型生产装备结构复杂多样，为了快速而准确应l建立机床模块库卜_-_叫．1现场修复机床需I对不同结构环境的需求，提出了一种用于现场修复的J功能的确定J可重构性机床设计方法。用于现场修复的可重构机床的设计目标是，可快速、经济地转换机床配置，以响应一塑经嚣l丽．一不同工况，不同结构环境的需求。可重构机床的设计匝殛口．学Lr卜]评价反馈目标决定了它必须采用模块化设计。除了能够经济地丽丽而砉满足每个特定结构环境下的加工要求，更重要的是如何随着需求的变化而容易地转换机床配置，使机床在图1现场修复机床的模块化设计收稿日期：2011—11—03；修回日期：2011—11—18}基金项目：山西省自然

7、基金资助项目(2009011025—3)作者简介：郭虎(1987一)，男，江苏人，中北大学硕士研究生，主要从事再制造工程与技术的研究，(E—mail)ghballack@163．com。·22·组合机床与自动化加工技术第5期1．1模块的参数化设计性，实现了机床成本和重组时间的最优化。针对大型或超大型设备需要修复零部件的表面2现场修复机床配置的生成特征，现场修复设备主要包括：现场铣床、现场孔加现场修复机床需完成的加工工序决定了机床的工机床、现场外圆车床、现场