可重构机床模块划分研究

综合考虑重构需求、结构功能和生命周期的影响,使用柔性模块划分方法对可重构机床模块划分进行了研究。采用层次分析法对影响模块形成的因素进行了权重分配,得到了机床零件之间的交互值并形成了相关矩阵,使用模糊聚类法对相关矩阵进行操作;考虑到可重构机床的特殊性,对其控制系统也进行了模块划分,最后得到了可重构机床模块划分的总体方案。     

面向重构的机床模块划分研究

综合考虑重构需求、结构功能和生命周期的影响,使用柔性模块划分方法对可重构机床模块 划分进行了研究。采用层次分析法对影响模块形成的因素进行了权重分配,得到了机床零件 之间的交互值并形成了相关矩阵,使用模糊聚类法对相关矩阵进行操作;考虑到可重构机床 的特殊性,对其控制系统也进行了模块划分,最后得到了可重构机床模块划分的总体方案, 为可重构机床的开发打下了基础。     

集成复杂网络和可拓聚类的复杂产品系统模块划分方法

模块生产理念和方式如今已成为农机企业的高度需求。针对复杂产品系统模块划分方法进行研究,基于梯形直觉模糊数理论对加权复杂网络的边权进行了定量分析。构建了产品的结构、功能及客户参与度3个维度的相关性矩阵,并确定综合相关矩阵。对关联矩阵利用可拓聚类进行处理,选取阈值得到了模块划分方案。以玉米收割机为例,验证了方法的实用性与有效性。      

面向设计的产品模块划分方

提出了面向产品设计的模块划分方法.首先对产品子结构间的功能和结构相关性进行了分析,应用模糊树图聚类算法,探讨了模块的聚类形成过程,得到多种模块划分方案.然后,基于信息熵理论,以模块化产品设计中的横系列设计复杂度、纵系列设计复杂度和更新换代设计复杂度为优化目标,建立了面向设计的模块划分方案数学评价模型,对模糊树图法聚类得到的多个方案进行评价,从而得到最合理的模块划分方案.最后,以石材花线制品加工设备为例,验证了该方法的有效性和合理性.     

数控成形磨齿机计算机辅助模块化设计

将CAD技术与模块化技术相结合,开发了数控成形磨齿机模块化CAD系统.根据模块化设计原理,在功能分析的基础上划分机床的各级模块.以三维设计软件UG为开发平台,建立机床各级模块的参数化三维造型模板库,同时还建立了存放设计数据的数据库.用户在系统界面的引导下可完成设计过程中的模块选择、模块组合和设计计算等环节,从而实现数控成形磨齿机计算机辅助模块化设计.     

基于公理设计与模糊树图的集成式模块划分方

提出了一种公理设计和模糊树图相结合的集成式模块划分方法.首先采用公理设计的功能域物理域的映射变换框架进行产品的逐级分解,在分解得到的设计矩阵均为对角阵的情况下,分解得到的子结构满足了功能和结构的独立性,可单独作为一个模块,完成模块划分.若得到的设计矩阵为三角阵或者满矩阵,则对分解得到的子结构进行功能和结构相关度的分析,采用模糊树图聚类法将子结构聚类为模块.通过实例验证了该方法的有效性和合理性.     

基于UG的组合机床模块化设计

根据模块化设计原理,在功能分析的基础上划分组合机床的各级模块。以三维设计软件UG为开发平台,建立了组合机床各级模块的参数化三维造型模板库,同时还建立了存放设计过程中所需数据的数据库。用户在系统的引导下可完成设计过程中的模块选择、模块组合和设计计算等环节,从而实现了计算机辅助组合机床模块化设计,提高了设计效率。     

考虑零部件间间接连接关系的模块划分方法

模块化的产品架构可以缩短研发周期、提高研发效率和产品可靠性,有效解决大规模生产和多样化客户需求之间的矛盾。针对现有模块划分方法常忽略零部件间间接连接关系对模块划分的影响,造成重要设计依赖信息遗失的问题,建立了基于电容类比法的节点相似度模型,量化了零部件间直接和间接连接关系共同作用的效果,实现了模块的精确划分。首先,采用区间直觉模糊集分析了零部件之间的综合关联关系,将综合关联自相关矩阵映射为复杂网络;然后,建立了基于电容类比法的节点相似度模型,并以该相似度模型为中心度测度,提出了一种网络层次聚类(Network hierarchical clustering,NHC)算法,实现了复杂农机装备的模块精确划分;最后,对联合收获机脱粒装置进行模块划分,验证了NHC算法的有效性。采用NHC算法获得的划分方案的平均模块度比改进的GN算法提高了24.6%,获得的产品结构树比改进的GN算法更合理。     

面向零件群加工的可重构制造工艺设计方法

将可重构制造工艺方案设计与可重构机床结构特点相结合,以所建立的工序单元、工序段概念为出发点,通过对零件族加工信息的程式化处理,建立了加工信息矩阵,给出了工序单元创建方法和工序段方案的划分方法,通过交叉双向组配方式获得了多种满足加工要求的工艺方案;以所建立的工艺方案相似性判定模型为基础,找出可供可重构机床结构重构的合理工艺方案,为实现零件群内部加工柔性化提供了科学依据。最后以发动机缸盖零件群加工工艺设计为例,验证了方法的有效性。     

基于复杂网络的产品族模块化过程

用复杂网络描述产品族的结构,运用简单路径搜索算法求出产品层次序列,计算点介数及各级零部件的使用情况;以简单路径作为边中介性的度量,得到边介数;去除中介性最大的连接;计算最佳分类数Q;重新计算边介数.如此反复,可以得到Q函数的分布曲线和聚类图,进而得到模块划分结果.根据零部件使用情况和被标记的结构实体,调整和优化模块划分结果.以工业汽轮机产品族为例,对其结构进行了模块化分析,结果符合实际需要.