面向再制造的快速機(jī)加工系統(tǒng)設(shè)計與研究

王剛令　王國棟　李媛

摘 要：再制造工程是我們國家制造領(lǐng)域發(fā)展的新方向，而且已經(jīng)呈現(xiàn)出不斷擴(kuò)張的發(fā)展趨勢，本文將針對面向再制造的快速機(jī)加工系統(tǒng)展開討論，進(jìn)而探討快速機(jī)加工設(shè)計工藝的實現(xiàn)辦法，從可重配置的加工裝備角度來完善再制造工程中的快速機(jī)加工系統(tǒng)，實現(xiàn)機(jī)械制造工程項目的快速發(fā)展。

關(guān)鍵詞：再制造；快速機(jī)加工系統(tǒng)；設(shè)計

隨著現(xiàn)代化制造加工技術(shù)的不斷發(fā)展，人們對于機(jī)械生產(chǎn)中零部件的加工要求也越來越精細(xì)，對于已經(jīng)成型的零部件，不需要再重新進(jìn)行回爐加工，通過再制造工程中的成型技術(shù)，就可以進(jìn)行局部化的快速機(jī)精細(xì)加工，大大提高了對零部件維修以及再制造項目的快速性和有效性，為健全快速機(jī)加工系統(tǒng)運(yùn)行模式指明了方向。

一、面向再制造的快速機(jī)加工系統(tǒng)

一般的再制造系統(tǒng)通常是由兩部分組成的，一種是快速成形系統(tǒng)，另一種是快速機(jī)加工系統(tǒng)，快速機(jī)加工系統(tǒng)是在快速成形系統(tǒng)的基礎(chǔ)上形成的，同時它也是再制造系統(tǒng)中進(jìn)行深度精加工的關(guān)鍵步驟，快速機(jī)加工系統(tǒng)在加工能力方面，局部加工方面以及加工的基準(zhǔn)性和深度都進(jìn)行了進(jìn)一步的規(guī)劃設(shè)計。很多等待修復(fù)的機(jī)械原件的破損位置，都能夠通過快速成形再制造的工藝方式進(jìn)行彌補(bǔ)，不過有的快速成形方式會讓這些零部件在外觀尺寸上發(fā)生一部分偏離，而快速機(jī)加工系統(tǒng)的出現(xiàn)，就是為了可以有效地改善這種快速成形工藝技術(shù)上的缺陷，對所要修復(fù)的零部件進(jìn)行快速地逆向掃描，然后將掃描獲得的結(jié)果和正規(guī)的CAD模型原件進(jìn)行對比和求差運(yùn)算，獲得想要進(jìn)行局部彌補(bǔ)加工的信息，通過計算機(jī)應(yīng)用程序?qū)⒖焖偕傻木植繖C(jī)加工信息同步傳輸?shù)絀C程序當(dāng)中，運(yùn)用程序化運(yùn)算的方式來實現(xiàn)對再制造系統(tǒng)的控制操作與資源配置，對零部件進(jìn)行局部性的快速加工，完成快速機(jī)加工系統(tǒng)的操作步驟。需要注意的是，逆向的零部件模型對比求差工藝是整套機(jī)加工工藝系統(tǒng)完成的基礎(chǔ)，比較算法的實現(xiàn)是快速工藝資源配置分配的重要環(huán)節(jié)，通過計算機(jī)和人工智能協(xié)作的方式，能夠有效地提高再制造工程系統(tǒng)中的現(xiàn)場調(diào)度效率[ 1 ]。

二、快速機(jī)加工設(shè)計工藝的實現(xiàn)辦法

在研究快速機(jī)加工設(shè)計工藝的實現(xiàn)方法時，主要是從再制造工程中逆向模型的比較，機(jī)加工程序中的快速模塊化編程方式以及計算機(jī)輔助系統(tǒng)方面進(jìn)行思考，很多機(jī)械生產(chǎn)項目中的軸承類零部件所承受的應(yīng)力并不是一成不變的，這種應(yīng)力往往會隨著時間的改變而變化形成交變應(yīng)力，也就意味著長期的工作狀態(tài)會產(chǎn)生設(shè)備疲損，改變軸承的大小尺寸，因而需要對其進(jìn)行設(shè)備噴涂以及電鍍技術(shù)進(jìn)行快速機(jī)加工再制造，通過逆向比較公式對機(jī)加工需要的參數(shù)進(jìn)行求差，把求差的結(jié)果錄入到智能人機(jī)工藝輔助系統(tǒng)當(dāng)中。在進(jìn)行模塊化程序處理時，運(yùn)用CAD軟件程序進(jìn)行編程的效果更為簡單、快捷，它能夠滿足不同系統(tǒng)的賦值要求，通過指定變量的方式來代替程序地址后面的數(shù)值，所運(yùn)行的宏程序具有非常廣泛的應(yīng)用價值，比如說在對機(jī)械生產(chǎn)中軸承類零部件進(jìn)行模塊化編程時，可以運(yùn)用IF以及GOTO循環(huán)轉(zhuǎn)移語句的方式來實現(xiàn)程序化的循環(huán)跳躍，在快速機(jī)加工系統(tǒng)工藝設(shè)計時，對于快速編程項目的實現(xiàn)還可以通過宏變量以及逆向模型的尺寸進(jìn)行系統(tǒng)間的變量傳遞，最后傳到機(jī)床數(shù)字控制系統(tǒng)，具有靈活性高，執(zhí)行速度快的優(yōu)點[ 2 ]。

三、可重配置的快速機(jī)加工裝備

在研究面向再制造快速機(jī)技工設(shè)備時，需要從設(shè)備的可靠性和經(jīng)濟(jì)層面上入手，要盡可能地縮短快速機(jī)加工零部件的時間，同時卻不能降低零部件的進(jìn)度，加工設(shè)備的功能性要強(qiáng)，可以用最少的成本發(fā)揮出最大的生產(chǎn)價值，因而在面向再制造的快速機(jī)加工系統(tǒng)生產(chǎn)時，常常選用可重配置的加工機(jī)床，運(yùn)用模塊化的編程方式來進(jìn)行資源的重新加工和配置，再運(yùn)用多種復(fù)合性的工藝進(jìn)行設(shè)計，保證快速機(jī)加工系統(tǒng)可以正常運(yùn)行，這種可重配置的加工裝備所需要消耗的成本比較低，而可靠性卻很高，能夠進(jìn)一步得到應(yīng)用和推廣。

在引進(jìn)了可重配置的加工設(shè)備以后，相應(yīng)的可重配置控制系統(tǒng)也發(fā)生了變化，要想實現(xiàn)對快速機(jī)加工控制系統(tǒng)的有效開發(fā)和利用，需要樹立正確的快速機(jī)加工工程軟件思維，通過組塊化的技術(shù)方式，來設(shè)計單獨的軟件系統(tǒng)，在特殊的軟件功能中體現(xiàn)加工設(shè)計中的細(xì)節(jié)，采用組件化的設(shè)計方式，能夠快速形成更大規(guī)模的系統(tǒng)框架，而且系統(tǒng)具有高度的內(nèi)聚性特點，接口非常穩(wěn)定[ 3 ]。

四、結(jié)論

綜上所述，面向再制造的快速機(jī)加工系統(tǒng)是一項綜合性比較強(qiáng)的工程，能夠在機(jī)械生產(chǎn)中快速實現(xiàn)對零部件的修復(fù)和再制造，通過逆向模型比較的方式，能夠很好地實現(xiàn)加工參數(shù)的信息傳遞，采用可重配置的機(jī)加工設(shè)備，對制造工程提供了便捷，提高了工作效率，同時也可以更加有針對性地完成對各種零部件的加工處理。

參考文獻(xiàn)：

[1] 朱碩，江志剛，張華，張旭剛.面向再制造工藝單元重構(gòu)的設(shè)備布局模型研究[J].制造技術(shù)與機(jī)床，2013，12：32-35.

[2] 姚巨坤，朱勝，時小軍，王曉明.再制造設(shè)計的創(chuàng)新理論與方法[J].中國表面工程，2014，02：1-5.

[3] 楊靜，梁工謙.面向再制造閉環(huán)供應(yīng)鏈的虛擬企業(yè)知識管理研究[J].機(jī)械制造，2014，08：1-5.