CN112001635A - 一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质 - Google Patents
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Abstract
本发明提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质,为了提高工艺流程求解效率,先对工件中必须在同一道工序中加工的工步进行合并得到工件的至少一个工步组;在此基础上,通过以最小化刀具成本为目标,根据加工约束求解得到工件的每个工步组所属的工序的方式,实现了工件加工的刀具成本最低;最后,又基于工件的工步间加工先后顺序约束对工件在同一工序中的工步间顺序以及工步组中工步间顺序进行调整以生成工件的加工工序序列(即,工艺流程),进一步提高了工件的工艺流程的求解精度。
Description
技术领域
本发明涉及工艺规划技术领域,更具体地说,涉及一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质。
背景技术
随着社会的不断发展,汽车制造产业的发展越来越快。发动机缸体的生产是汽车整车制造的重要环节之一,生产发动机缸体的工艺规划方法的优劣直接影响到汽车整车制造成本。
汽车发动机缸体的加工工艺包含数百个加工特征,每个加工特征均有其独立的加工标准要求(包括加工面,加工基准,加工误差,加工时间,加工刀具等),因此如何将数百个加工特征规划成一个合理的工艺规划方案是一个复杂的组合优化问题。
目前发动机缸体加工工艺规划仍然主要依靠专业工程师的经验来制定。这种方法的求解周期非常长,且仅依靠专业工程师的经验进行启发式探索,由于大脑计算能力的限制,探索的过程中无法对工艺整体规划层面进行全面考虑,通常局限小范围的串联,最后将多个工步集合再进行整体串联,易陷入局部优化的困境,工艺规划方案的求解精度低。
发明内容
有鉴于此,本申请提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质,以在提供工艺规划方案的求解效率的基础上,提高工艺规划方案求解精度。技术方案如下:
本发明第一方面公开一种工艺流程确定方法,包括:
获取至少一个工件中每个所述工件的工件信息;
分别对每个所述工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个所述工件的至少一个工步组;
以最小化机床刀具成本为目标,根据所述至少一个工件的目标加工约束对所述至少一个工件的工步组进行处理,确定每个所述工件的每个所述工步组所属的工序;
基于所述工件的工步间加工先后顺序约束,调整所述工件的工步组中各工步间的顺序以及所述工件在所述工序的各工步组间的顺序,生成所述工件的加工工序序列。
可选的,所述对所述工件的工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到所述工件的至少一个工步组,包括:
针对所述工件的工件信息指示的每个特征,将该特征下的所有工步确定为一个加工组;
将各个所述加工组中满足预设的特征组加工顺序约束的加工组进行合并,得到所述工件的至少一个第一加工组;
对所述至少一个第一加工组中满足预设的特征加工顺序约束的第一加工组进行合并,得到所述工件的至少一个第二加工组;
合并所述至少一个第二加工组中满足预设的嵌套条件的各个第二加工组,得到所述工件的至少一个工步组。
可选的,所述目标加工约束与所述至少一个工件的工件类型的加工需求相关,所述以最小化机床刀具成本为目标,根据所述至少一个工件的目标加工约束对所述至少一个工件的工步组进行处理,确定每个所述工件的每个所述工步组所属的工序,包括:
确定利用适配于所述工件类型的加工约束和优化目标构建的数学模型,所述优化目标与最小化机床刀具成本有关;
基于所述至少一个工件的工件信息和所述加工约束生成所述至少一个工件的目标加工约束;
利用所述目标加工约束确定所述数学模型的解,所述解包括所述至少工件中每个所述工件的每个所述工步组所属的工序。
可选的,所述基于所述工件的工步间加工先后顺序约束,调整所述工件的工步组中各工步间的顺序以及所述工件在所述工序的各工步组间的顺序,生成所述工件的加工工序序列,包括:
确定所述工件的工步组所对应的各个特征组,利用特征组间加工先后顺序对所述工件在所述工序的各个工步组进行排序,得到所述工件在所述工序的第一工步组序列;
利用特征中工步加工先后顺序分别对每个所述第一工步组序列的每个特征中的工步进行排序,得到分别与每个所述第一工步组序列对应的第二工步组序列;
根据所述工件的所有所述第二工步组序列生成所述工件的加工工序序列。
可选的,所述根据所述工件的所有所述第二工步组序列生成所述工件的加工工序序列,包括:
按照各个所述工序的加工顺序依次确定所述工件在每个所述工序的第二工步组序列,得到所述工件的加工工序序列。
可选的,所述加工约束包括:工步组间加工先后顺序约束、生产节拍要求约束、工步与机床间的适用性约束、每个特征只能选择一种加工方案进行加工约束、每道工序使用机床数目上下限约束、每个机床刀位数目限制约束、每道工序最多只能使用一种类型的机床约束、每个工步只能加工一次约束、刀具合并约束、工序内工步间加工先后顺序约束、每个工步只能分配到一个刀位上约束,以及刀具固定成本计算约束中的任意一个或多个约束。
可选的,所述工件类型为汽车发动机缸体。
本发明第二方面公开一种工艺流程确定装置,包括:
第一获取单元,用于获取至少一个工件中每个所述工件的工件信息;
预处理单元,用于分别对每个所述工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个所述工件的至少一个工步组;
第一确定单元,用于以最小化机床刀具成本为目标,根据所述至少一个工件的目标加工约束对所述至少一个工件的工步组进行处理,确定每个所述工件的每个所述工步组所属的工序;
第一生成单元,用于基于所述工件的工步间加工先后顺序约束,调整所述工件的工步组中各个工步间的顺序以及所述工件在所述工序的各工步组间的顺序,生成所述工件的加工工步序列。
本发明第三方面公开一种服务器,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;所述存储器存储有程序,所述处理器调用所述存储器存储的程序,所述程序用于实现如上述本发明第一方面任意一项公开的工艺流程确定方法。
本发明第四方面公开一种计算机可读存储介质,所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行如上述本发明第一方面任意一项公开的工艺流程确定方法。
本发明提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质,通过对工件的工件信息指示的所有工步进行预处理,将必须在一道工序中加工的工步进行提前合并到同一个工步组中,最大程度降低了数学模型的求解规模,提高了工件的加工工步序列的求解效率。并且,本申请以最小化刀具成本为目标,利用至少一个工件的目标加工约束来确定工件中工步所属工序,后又基于工件的工步间加工先后顺序约束实现对工步组间顺序和工步组中工步间顺序的调整,有效避免了现有技术依靠专业工程师的经验来制定工艺规划方案,所导致的易陷入局部优化的困境、工艺规划方案的求解精度低的问题。
附图说明
为了更清楚地说明本发明实施例或现有技术中的技术方案,下面将对实施例或现有技术描述中所需要使用的附图作简单地介绍,显而易见地,下面描述中的附图仅仅是本发明的实施例,对于本领域普通技术人员来讲,在不付出创造性劳动的前提下,还可以根据提供的附图获得其他的附图。
图1为本发明实施例提供的一种工艺流程确定方法的流程示意图;
图2为本发明实施例提供的一种对工件的工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到工件的至少一个工步组的流程示意图;
图3为本发明实施例提供一种两级质量求解器的求解过程示例图;
图4为本发明实施例提供一种三级质量求解器的求解过程示例图
图5为本发明实施例提供的一种基于工件的工步间加工先后顺序约束,调整工件的工步组中各个工步间的顺序以及工件在工序的各个工步组间的顺序,生成空间的加工工序序列的方法的流程示意图方法的流程示意图;
图6为本发明实施例提供的一种工艺流程确定装置结构示意图;
图7为本发明实施例提供的一种服务器的结构框图。
具体实施方式
下面将结合本发明实施例中的附图,对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述,显然,所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例,而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例,本领域普通技术人员在没有做出创造性劳动前提下所获得的所有其他实施例,都属于本发明保护的范围。
在本申请中,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备不仅包括那些要素,而且还包括没有明确列出的其他要素,或者是还包括为这种过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
本发明涉及到的相关专业术语定义如下:
产品/工件:指代发动机缸体;
特征组:加工特征组(一个特征组由多个相似加工特征组成);
特征:加工特征(一个加工特征由多个加工工步组成);
加工方案:每个加工特征存在一种或多种加工方案,只能选择其中一种(不同加工方案的加工时间和刀具价格不同);
工步:加工工步,加工的基本单位;
刀具:加工工步使用的刀具,可根据加工方案不同变化;
刀柄:刀具在机床上的对应刀柄,共有两种类型分别为HSK63及HSK100;
标准基准:ABC、DEF、GHPA;
非标准基准:除DEF、ABC、GHPA之外的基准;
加工轴:A轴、B轴、AB轴;
工序:若干个加工工步的集合,对应于在同一个机床上加工;
BOP矩阵:特征组加工顺序关系矩阵;
收公差:在两层嵌套中(依次为F,Q,R1/T1/Y1),如果Q和R1/T1/Y1之中的任何一个被安排到同一道工序上加工,则需要考虑是否对Q进行收公差操作(min{P(Q),A(Q)})。具体来说,如果F和Q也在同一道工序上加工,则不需要对Q收公差;如果F和Q不在同一道工序上加工,则需要对Q收公差。
由上述背景技术可知,如何将数百个加工特征规划成一个合理的发动机缸体加工工艺规划方案是一个复杂的组合优化问题。解决组合优化问题的方法主要分为精确算法和启发式算法。但是,精确算法一般适用于求解时间要求低、求解精度要求高的问题,不适用于求解时间要求高的问题。启发式算法一般适用于难以提炼数学模型、求解时间要求高,以快速求得近优解为目标的问题,启发式算法算法虽然适用于求解时间高的问题,但是这种方法对具体问题的依赖性较弱,不能有效利用问题的具体特征,导致求解效率低。其中,精确算法可以为分支定界法、动态规划法等等。启发式算法可以为贪婪算法、遗传算法、蚁群算法、禁忌搜索、局部搜索等等。
因此,本发明提供一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质,能够在提供工艺规划方案的求解效率的基础上,提高工艺规划方案求解精度。
参见图1,示出了本发明实施例提供的一种工艺流程确定方法的流程示意图,该工艺流程确定方法具体包括以下步骤:
S101:获取至少一个工件中每个工件的工件信息;
在具体执行步骤S101的过程中,获取至少一个工件中每个工件的工件信息,其中,每个工件的工件信息至少包括至少一个工件间的共有信息、基准与特征对照信息、特征信息、工步信息、刀具可合并关系矩阵。
在本申请实施例中,至少一个工件间的共用信息包括机床信息、标准基准误差对照信息、一层嵌套误差对照信息、两层嵌套误差对照信息、特征组间加工先后顺序矩阵、特征可合并关系信息。
其中,机床信息如表1所示;标准基准误差对照信息如表2所示;一层嵌套误差对照信息如表3所示;两层嵌套误差对照信息如表4所示;特征组间加工先后顺序矩阵可以为行列索引均为特征组名称,矩阵单元格取值为<、>、=、<=、>=(其中<=、>=用来标识三层及以上嵌套的工步及其他业务上强制要求在一道工序上加工的工步);特征可合并关系信息如表5所示;基准与特征对照信息如表6所示;特征信息如表7所示;工步信息如表8所示;刀具可合并关系矩阵可以为行列索引均为Step中的tolnumber字段,矩阵中值为1或空,1代表两个刀具可合并,空代表两个刀具不可合并。并且,刀具的合并具有对称性和传递性,比如,若存在三把刀具,分别为刀具A,刀具B,刀具C,若刀具A和刀具B可合并,则刀具B和刀具A也可合并;若刀具A和刀具B可合,且刀具A和刀具C可合并,则刀具B和刀具C可合并。
表1:
表2:
字段名 | 字段类型 | 含义 |
datum_design | string | 设计基准(ABC、DEF、GHPA三选一) |
datum_position | string | 定位基准(ABC、DEF、GHPA三选一) |
value | float | 误差值(=E0) |
表3:
字段名 | 字段类型 | 含义 |
datum_design_q | string | q设计基准(ABC、DEF、GHPA三选一) |
datum_position_q | string | q定位基准(ABC、DEF、GHPA三选一) |
datum_position_f | string | f定位基准(ABC、DEF、GHPA三选一) |
value | float | 误差值(=-E0+E1) |
表4:
表5:
表6:
字段名 | 字段类型 | 含义 |
datum | string | 基准名 |
featuregroupname | string | 特征组名称 |
featurenumber | string | 特征代码 |
表7:
表8:
字段名 | 字段类型 | 含义 |
id | int | 工步id,从0开始编号 |
name | string | 工步名称 |
featurenumber | string | 工步对应的特征代码 |
solutionnumber | string | 工步对应的解决方案代码 |
stepnumber | string | 工步对应的步骤代码 |
toolnumber | string | 工步对应的刀具代码 |
toolholder | string | 工步对应的刀柄代码 |
avalue | string | A值(例:Mill、Drill、Tap) |
margin | float | 误差余量 |
workingtime | float | 工步加工时间(单位:秒) |
toolprice | float | 工步刀具成本(单位:万元) |
internalnumber | int | 内部编号,步骤序号 |
S102:分别对每个工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个工件的至少一个工步组;
参见图2,示出了本发明实施例提供的一种对工件的工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到工件的至少一个工步组的方法的流程示意图。该方法具体包括以下步骤:
S201:针对工件的工件信息指示的每个特征,将该特征下的所有工步确定为一个加工组;
在本申请实施例中,从工件的工件信息中的特征信息中可以确定该工件的所有特征;针对该工件的所有特征中的每个特征而言,该特征包括至少一个工步,将该特征下的所有工步构成一个加工组。
S202:将各个加工组中满足预设的特征组加工顺序约束的加工组进行合并,得到工件的至少一个第一加工组;
在本申请实施例中,预先设置特征组加工顺序约束,预先设置的特征组加工顺序约束可以为表征两个特征组之间的加工顺序关系为“=”,即这两个特征组对应的所有工步必须在同一道工序中加工。
在具体执行步骤S202的过程中,首先确定工件中的所有特征组,其中,一个特征组包括至少一个特征(加工组);从所确定的该工件的所有特征组中存在特征组加工顺序约束的至少一组特征组;针对至少一组特征组中每组特征组而言,将该组特征组对应所有加工组进行合并,进而得到该工件的至少一个第一加工组。
比如,工件1存在6个特征,其中特征1和特征2组成一个特征组1、特征3和特征4组成一个特征组2、特征5和特征6组成一个特征组3;若特征组1和特征组2之间的关系满足特征组加工顺序约束,将特征组1和特征组2进行合并,得到工件1的第一加工组1(特征组1和特征组2)、第一加工组2(特征5对应的加工组)和第一加工组3(特征6对应的加工组)。
S203:对至少一个第一加工组中满足预设的特征加工顺序约束的第一加工组进行合并,得到工件的至少一个第二加工组;
在本申请实施例中,预先设置有特征加工顺序约束,预先设置的特征加工约束可以为表征两个特征中存在两对工步的加工顺序即有“<”又有“>”,则意味着这两个特征对应的加工组中的所有工步应该要在同一道工序中加工,即存在特征加工顺序约束的两个加工组应放到同一个工序中。
在具体执行步骤S203的过程中,从工件的各个第一加工组中确定满足特征加工顺序约束的两个第一加工组;将所确定的满足特征加工顺序约束的的两个第一加工组进行合并,进而工件的至少一个第二加工组。
比如,仍以上述步骤S202中的例子为例,工件1的第一加工组1(特征组1和特征组2)、第一加工组2(特征5对应的加工组)和第一加工组3(特征6对应的加工组),若工件1的各个第一加工组中第一加工组2和第一加工组3满足预设的特征加工顺序约束,将第一加工组2和第一加工组3进行合并,得到第二加工组1(第一加工组1)和第二加工组2(第一加工组2和第一加工组3)。
S204:合并至少一个第二加工组中满足预设的嵌套条件的各个第二加工组,得到工件的至少一个工步组。
在本申请实施例中,为了保证公差,存在两层以上嵌套误差的工步与其基准在同一道工序中加工。获取工件的所有工步中存在两层以上嵌套的至少个工步序列;针对至少一个工步序列中的每个工步序列而言,从该工步序列中确定未被该工步序列中其他工步嵌套的第一工步,以及该工步序列中仅被第一工步嵌套的第二工步;确定第一工步所属的第二加工组和第二工步所属的第二加工组,将所确定的第一工步所属的第二加工组和第二工步所属的第二加工组进行合并,进而得到工件的各个工步组。
比如,从工件的所有工步中确定存在两层以上嵌套工步序列为工步1、工步2、工步3、工步4,其中工步1以工步2为基准,工步2以工步3为基准,工步3以工步4为基准,可以确定该工步序列中未被其他工步嵌套的第一工步为工步1,仅被第一工步嵌套的第二工步,及仅被工步1嵌套的第二工步位工步2,确定工步1(第一工步)所属的第二加工组和工步2(第二工步)所属的第二加工组,将工步1所属的第二加工组和工步2所属的第二加工组进行合并得到一个工步组。
S103:以最小化机床刀具成本为目标,根据至少一个工件的目标加工约束对至少一个工件的工步组进行处理,确定每个工件的每个工步组所属的工序;
在本申请实施例中,预先根据适配于工件类型的加工约束和优化目标构建数学模型,其中,优化目标与最小化机床刀具成本相关。根据所获取的基础信息数据集、信息数据和预先设置的与工件类型相关的加工约束生成至少一个工件的目标加工约束,进而以最小化机床刀具成本为目标根据目标加工约束确定数学模型的解。其中,以最小化机床刀具成本为目标根据目标加工约束确定数学模型的解包括至少一个工件中每个工件的工步组所属的工序;工件类型可以为汽车发动机缸体。
在本申请实施例中,与工件类型相关的加工约束包括:工步间加工先后顺序约束、生产节拍要求约束、工步与机床间的适用性约束、每个特征只能选择一种加工方案进行加工约束、每道工序使用机床数目上下限约束、每个机床刀位数目限制约束、每道工序最多只能使用一种类型的机床约束、每个工步只能加工一次约束、刀具合并约束、工序内工步间加工先后顺序约束、每个工步只能分配到一个刀位上约束和刀具固定成本计算约束中的任意一个或多个约束。
在本申请实施例中,工步间加工先后顺序约束由特征组间加工先后顺序、特征中工步加工先后顺序、特征组内多个特征是否合并加工要求、以及三层及三层以上嵌套加工要求经转化而得。
比如,BOP矩阵中的特征组A和特征组B满足特征组间加工顺序约束,即特征组A等于(=)特征组B,那么特征组A中的所有工步和特征组B中的所有工步必须在同一道工序上加工,并且特征组A中的所有工步和特征组B中所有工步之间的加工先后顺序没有要求;如果BOP矩阵要求特征组A小于(<)特征组B,不管特征组A中的所有工步和特征组B中的所有工步是否被分配到同一道工序中,特征组B中所有工步均要求在特征组A中的任意一个工步前面加工;如果BOP矩阵要求特征组A大于(>)特征组B,不管特征组A中的所有工步和特征组B中的所有工步是否被分配到了同一道工序,特征组A中的所有工步均要求在特征组B中的任意一个工步前面加工。
对于单个特征中的多个工步而言,须保证工步(STi)在工步(STi+1)前面加工,并且保证它们是在同一道工序上加工。
若特征组中的多个特征如果要求合并加工,则该特征组下面所有特征对应的所有工步均应在同一道工序上加工。
对于v层(v≥3)嵌套的情形,须将前v-2层所涉及的特征对应的所有工步均排到同一道工序上加工。例如,三层嵌套(依次为F/Q/R1/X)的情形,须将前一层所涉及的特征(F和Q)放到同一道工序上加工;而对于四层嵌套(依次为F/Q/R1/X/U),须将前两层所涉及的特征(F、Q和R1)放到同一道工序上加工。
v层(v≥3)嵌套的情形,具体可以分为以下3中情形。
比如:工件l的工步m和工步n必须在同一道工序j上加工。为工件l要求在同一道工序上加工的工步集合。如果工步m和工步n还有加工顺序的要求,则还需满足加工先后顺序;没有的话,没有加工顺序。具体的,如公式2所示:
在本申请实施例中,生产节拍约束可以表征每个工件中每道工序总耗时(净加工时间、换刀时间、特征间快速移动时间即辅助时间、上下料时间四者之和)不能超过加工该道工序的机床数量乘以该工件的节拍时间。具体如公式3所示:
在本申请实施例中,工步与机床间的适用性约束可以为:工步与机床间的适用性约束决定了该工步能否在该类型的机床上加工。具体包括以下3种情形,分别为机床和工步的初匹配、特征特征加工完后,机床类型为预设类型的机床才能开始使用、加工误差的传导嵌套。
第一种情形,机床和工步的初匹配可以为:每种类型的机床能加工的面是有限的,机床的加工轴为单轴(A轴、B轴)或者双轴(AB轴);机床的刀柄为HSK63或者HSK100,并且有对应的夹具类型。针对工件的每个工步而言,该工步要求在特定的加工面、特定的加工轴以及由安装在特定类型的刀柄上的刀具进行加工,并且不同的夹具类型会直接影响到该工步的加工质量。对于工件l工步i,按照下述步骤匹配能加工该工步i的机床类型集合具体包括以下步骤:
a)工步标准(单个)加工面限制;b)工步有多个加工面,针对每个加工面而言,该加工面机床必须都能够加工;c)工步AB轴加工要求;d)加工该工步的刀具的刀柄要求;e)若工步的设计基准为标准基准,根据P(F)-E0>=A(F)判断该工步是否能够在该类型的机床上加工(一级质量求解器);比如,若机床类为型有:若机床类型为有:
需要说明的是,如果工步i的设计基准为标准基准,并且按照上述步骤a)-d)匹配下来后那么此时应指出具体是步骤a)-d)中哪个步骤或哪几个步骤不满足;如果按照上述步骤a)-e)匹配下来,步骤a)-d)都满足,只是步骤e)导致此时应强制工步i跟其设计基准(设计基准可以为ABC或GHPA)在同一道工序上加工,或者以设计基准为定位基准(设计基准可以为DEF的情形)加工。
第三种情形,加工误差的传导嵌套可以为:若工步的设计基准为非标准基准,则需要考虑加工误差的嵌套,加工误差的嵌套可以分为一层加工误差嵌套和两层加工误差嵌套。其中,三层及三层以上嵌套的情况可参见工步间加工先后顺序约束中相关描述,这里不再进行赘述。
一层加工误差嵌套(两级质量求解器,如图3所示)可以为:工步的设计基准为非标准基准,但设计基准的设计基准为标准基准,此时可以根据P(F)-[P(Q)-E0+E1]>=A(F)来判断该工步是否能够在预设机床类型的机床上加工。
比如:加工工步F的机床类型为kF,加工设计基准Q的机床类型为kQ,并且满足不等式关系P(F)-[P(Q)-E0+E1]<A(F)。若kF≠kQ,则和不能同时为1,即不能同时将工步F排在类型kF的机床上、工步Q排在类型kQ的机床上加工,具体如公式5所示。其中,表示工件l工步F在类型kF的机床上加工,表示工件l工步Q在类型kQ的机床上加,和表示工件l工步R1在类型kR1的机床上加工。
两层加工误差嵌套(三级质量求解器,如图4所示。)可以为:工步F的设计基准Q为非标准基准,设计基准F的设计基准R1仍然为非标准基准,但设计基准Q的设计基准R1的设计基准为标准基准,此时可以根据不等式P(F)-{[P(Q)-P(R1)-E0+E1]+E2}≥A(F)来判断该工步是否能够在预设的机床类型的机床上加工。
比如,加工F、Q、R1的机床类型分别为kF、kQ、kR1,并且满足不等式关系P(F)-{[P(Q)-P(R1)-E0+E1]+E2}<A(F)。若kF≠kQ,kQ≠kR1,kF≠kR1,则有:以及不能同时为1,即该方案不可行,不能同时将工步F排在类型kF的机床上、工步Q排在类型kQ的机床上、工步R1排在类型kR1的机床上加工。具体如公式7所示:
若kF=kQ,kQ≠kR1,同时为1,则工步F和工步Q必须在同一道工序。即如果将工步F排在类型kF的机床上、工步Q排在类型kQ的机床上、工步R1排在类型kR1的机床上加工,则kF和kF必须是同一个机床。具体如公式8所示:
若kF≠kQ,kQ=kR1,P(F)-{min(P(Q),A(Q))+E2}<A(F),则有: 不能同时为1,即不能同时将F排在类型kF的机床上、Q排在类型kQ的机床上、R1排在类型kR1的机床上加工。具体如公式9所示:
若kF≠kQ,kQ=kR1,P(F)-{min(P(Q),A(Q))+E2}≥A(F),则有:如果 同时为1,则工步Q和工步R1必须在同一道工序。即如果将F排在类型kF的机床上、Q排在类型kQ的机床上、R1排在类型kR1的机床上加工,则kQ和kR1必须是同一个机床。具体如公式10所示:
若kF=kQ=kR1,P(F)-{min(P(Q),A(Q))+E2}<A(F),如果同时为1,则工步F和工步Q必须在同一道工序上加工。即如果将工步F排在类型kF的机床上、工步Q排在类型kQ的机床上、工步R1排在类型kR1的机床上加工,则kF和kR1必须是同一个机床。具体如公式12所示:
若kF=kQ=kR1,P(F)-{min(P(Q),A(Q))+E2}≥A(F),如果同时为1,则工步F和工步Q在同一道工序,或者工步Q和工步R1在同一道工序。即如果将工步F排在类型kF的机床上、工步Q排在类型kQ的机床上、工步R1排在类型kR1的机床上加工,则kF和kQ必须是同一个机床或者kQ和kR1必须是同一个机床。具体如公式13所示:
在本申请实施例中,每种特征只能选择一种加工方案进行加工约束可以为:针对每个特征而言,该特征使用不同的刀具进行加工,净加工时间不一样,刀具的成本也可能不一样;对应于多种加工方案,每个特征只能选择其中一种加工方案进行加工,且该特征中的所有工步应当选择与该特征相同的加工方案进行加工。具体如公式14所示:
在本申请实施例中,每道工序使用机床数目上下限约束可以为:任意工序j使用类型k的机床数目不能超过Nmax,不能少于Nmin。具体如公式15所示:
在本申请实施例中,每个机床刀位数目限制约束可以为:任意工序j分配的工步使用到的刀具数量不能超过所使用的机床的刀位数。具体如公式16所示:
在本申请实施例中,每道工序最多只能使用一种类型的机床约束可以为:每道工序只能使用一种类型的机床,空的工序不分配任何类型的机床。具体如公式17所示:
在本申请实施例中,每个工步只能加工一次约束可以为:工件l工步i只能使用一种类型的机床加工一次,不允许多次加工。具体如公式18所示:
在本申请实施例中,刀具合并约束可以为:工步i的第s套加工方案和工步i'的第s'套加工方案,若不能合并刀具,则不能在一个刀位上加工;若能合并刀具,则可以选择合并刀具,也可以选择不合并刀具。具体如公式19所示:
在本申请实施例中,工序内工步间加工先后顺序约束可以为:若工步i要求在工步i'前加工,则该工序内需满足此加工顺序要求;若该工序中的工步间没有要求,则工步i在工步i'前加工,或者工步i'在工步i前加工都可以。具体如公式20所示:
,每个工步只能分配到一个刀位上约束可以为:每个工步只能使用一个刀位上的刀具加工一次。具体如公式21所示:
在本申请实施例中,刀具固定成本计算约束可以为:能合并的刀具,合并后刀具的成本为合并的各个刀具中成本的最大值(在实际应用中各个刀具的成本应该均相等)。具体如公式22所示:
其中,公式(1)-公式(22)中各个参数的说明如表9所示。
表9:
S104:基于工件的工步间加工先后顺序约束,调整工件的工步组中各个工步间的顺序以及工件在工序的各个工步组间的顺序,生成工件的加工工序序列。
在本申请实施例中,工步间加工先后顺序包括特征组间加工先后顺序和特征中工步加工先后顺序。在确定每个工件的每个工步组所属的工序后,针对每个工件而言,根据该工件的特征组间加工先后顺序、特征中工步加工先后顺序调整工序中工件的各个工步组之间的顺序生成该工件的加工工序序列。根据该工件的特征组间加工先后顺序、特征中工步加工先后顺序调整工序中工件的各个工步组之间的顺序生成该工件的加工工序序列的具体过程可参见图5示出的过程,这里不再进行赘述。
在本申请实施例中,在得到工件的加工工步序列后,还会输出相应的工序内容详情、工序内容概览、垂直度和平行度信息、装配线配置概览等信息。其中,工序内容详情如表10所示,工序内容概览如表11所示,垂直度和平行度信息如表12所示,装配线配置概览等信息如表13所示。
表10:
表11:
表12:
字段名 | 字段类型 | 含义 |
ProcessName | string | 特征组名称 |
Tool | string | 刀具名称 |
FixtureType | string | 夹具类型 |
Number | string | 工步名称(含加工方案) |
Product | string | 垂直度、平行度 |
Tolerances | string | 公差 |
表13:
本发明提供一种工艺流程确定方法,通过对工件的工件信息指示的所有工步进行预处理,将必须在一道工序中加工的工步进行提前合并到同一个工步组中,最大程度降低了数学模型的求解规模,提高了工件的加工工步序列的求解效率。并且,本申请以最小化刀具成本为目标,利用至少一个工件的目标加工约束来确定工件中工步所属工序,后又基于工件的工步间加工先后顺序约束实现对工步组间顺序和工步组中工步间顺序的调整,有效避免了现有技术依靠专业工程师的经验来制定工艺规划方案,所导致的易陷入局部优化的困境、工艺规划方案的求解精度低的问题。
参见图5,示出了一种基于工件的工步间加工先后顺序约束,调整工件的工步组中各个工步间的顺序以及工件在工序的各个工步组间的顺序,生成空间的加工工序序列的方法的流程示意图,该方法具体包括以下步骤:
S501:确定工件的工步组对应的各个特征组,利用特征组间加工先后顺序对工件在工序的各个工步组进行排序,得到工件的工序的第一工步组序列;
在本申请实施例中,预先设置有特征组间加工先后顺序,在确定的工件的每个工步组所属的工序后,按照各个工序的加工顺序依次选取每个工序的工步组,针对该工件的每个工序而言,通过预先设置的特征组间加工先后顺序对该工件的各个工步组进行排序得到第一工步组序列。
在本申请实施例中,预先设置的特征组间加工先后顺序可以为:特征组A等于(=)特征组B,即特征组A中的所有工步和特征组B中的所有工步必须在同一道工序上加工,特征组A中的所有工步和特征组B中所有工步之间的加工先后顺序没有要求;特征组A小于(<)特征组B,即不管特征组A中的所有工步和特征组B中的所有工步是否被分配到同一道工序中,特征组B中所有工步均要求在特征组A中的任意一个工步前面加工;特征组A大于(>)特征组B,不管特征组A中的所有工步和特征组B中的所有工步是否被分配到了同一道工序,特征组A中的所有工步均要求在特征组B中的任意一个工步前面加工。
比如,工件的工步组为工步组1、工步组2、工步组3、工步组4,其中,工步组1所属的工序为工序2,工步组2所属的工序为工序1,工步组3所属的工序为工序3,工步组4所属的工序为工序3;工步组1对应的特征组为特征组1、工步组2对应的特征组为特征组2、工步组3对应的特征组为特征组3,工步组4对应的特征组为特征组4。若特征组3和特征组4之间的特征组间加工先后顺序为特征组3小于(<)特征组4,根据该特征组间加工先后顺序对工序3的各个工步组进行排序得到工序3的第一工步组序列为工步组3、工步组4。
S502:利用特征中工步加工先后顺序对第一工步组序列中每个特征中工步进行排序,得到分别与每个第一工步组序列对应的第二工步组序列;
在本申请实施例中,预先设置有特征中工步加工先后顺序。针对工件中的每个工序而言,在根据特征组间加工先后顺序对该工序的各个工步组进行排序,得到该工序的第一工步组序列后,根据预先设置的特征中工步先后顺序对第一工步组序列中各个特征中工步进行排序得到该第一工步组序列对应的第二工步组序列。
在本申请实施例中,预先设置的特征中工步加工先后顺序可以为该特征中工步(STi)必须在工步(STi+1)前面加工。
比如,仍以上述步骤S501中的例子为例,工序3的第一工步组序列为工步组4、工步组3,其中工步组3对应的特征组为特征组3,特征组3可以包括特征3,特征3包括:工步5(ST1)、工步6(ST2),工步组4对应的特征组为特征组4,特征组4包括特征4,特征4包括工步7(ST2)和工步8(ST1)。根据预先设置特征中工步加工先后顺序对第一工步组序列(工步组4、工步组3)进行排序,得到第二工步组序列可以为:工步组4(工步8(ST1)、工步7(ST2))、工步组3(工步5(ST1)、工步6(ST2))。
S503:根据工件的所有第二工步组序列生成工件的加工工序序列。
在本申请实施例中,在利用特征中工步加工先后顺序分别对工件的每个工序的第一工步组序列的每个特征中的工步进行排序,得到分别与每个工序的第一工步组序列对应的第二工步组序列后,进而按照各个工序的加工顺序依次确定工件在每个工序的第二工步组序列,得到工件的加工工序序列。
比如,工件的工步组为工步组1、工步组2、工步组3、工步组4,其中,工步组1所属的工序为工序2,工步组2所属的工序为工序1,工步组3所属的工序为工序3,工步组4所属的工序为工序3;工步组1对应的特征组为特征组1,特征则1可以包括特征1,特征1包括工步1(ST2)、工步2(ST1);工步组2对应的特征组为特征组2,特征组2可以包括特征2,特征2包括:工步3(ST1)、工步4(ST2);工步组3对应的特征组为特征组3,特征组3可以包括特征3,特征3包括:工步5(ST1)、工步6(ST2);工步组4对应的特征组为特征组4,特征4包括工步7(ST2)和工步8(ST1)。
若特征组3和特征组4之间的特征组间加工先后顺序为特征组3小于(<)特征组4,根据该特征组间加工先后顺序对工序3的各个工步组进行排序得到工序3的第一工步组序列为工步组3、工步组4;根据特征组间加工先后顺序对工序1的工步组进行排序得到工序1的第一工步组序列为工步组2;根据特征组间加工先后顺序对工序2的工步组进行排序得到工序2的第一工步组序列为工步组1。
根据预先设置的特征中工步加工先后顺序对工序1的第一工步组序列(工步组2)进行排序,得到工序1的第二工步组序列为工步组2(工步3(ST1)、工步4(ST2));根据预先设置的特征中工步加工选后顺序对工序2的第一工步组序列(工步组1)进行排序,得到工序2的第二工步组序列为工步组1(工步2(ST1)、工步1(ST2));根据预先设置的特征中工步加工先后顺序对工序3的第一工步组序列(工步组4、工步组3)进行排序,得到工序3的第二工步组序列为:工步组4(工步8(ST1)、工步7(ST2))、工步组3(工步5(ST1)、工步6(ST2))。进而根据工件的所有第二工步组序列生成工件的加工工序序列可以为工序1(工步3(ST1)、工步4(ST2))、工序2(工步2(ST1)、工步1(ST2))、工序3(工步8(ST1)、工步7(ST2)、工步5(ST1)、工步6(ST2))。
基于本发明实施例公开的工艺流程确定方法,本发明实施例还对应公开了一种工艺流程确定装置,如图6所示,该工艺流程确定装置,包括:
第一获取单元61,用于获取至少一个工件中每个工件的工件信息;
预处理单元62,用于分别对每个工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个工件的至少一个工步组;
第一确定单元63,用于以最小化机床刀具成本为目标,根据至少一个工件的目标加工约束对至少一个工件的工步组进行处理,确定每个工件的每个工步组所属的工序;
第一生成单元64,用于基于工件的工步间加工先后顺序约束,调整工件的工步组中各个工步间的顺序以及工件在工序的各工步组间的顺序,生成工件的加工工序序列。
上述本发明实施例公开的工艺流程确定装置中各个单元具体的原理和执行过程,与上述本发明实施例公开的工艺流程确定方法相同,可参见上述本发明实施例公开的工艺流程确定方法中相应的部分,这里不再进行赘述。
本发明提供一种工艺流程确定装置,通过对工件的工件信息指示的所有工步进行预处理,将必须在一道工序中加工的工步进行提前合并到同一个工步组中,最大程度降低了数学模型的求解规模,提高了工件的加工工步序列的求解效率。并且,本申请以最小化刀具成本为目标,利用至少一个工件的目标加工约束来确定工件中工步所属工序,后又基于工件的工步间加工先后顺序约束实现对工步组间顺序和工步组中工步间顺序的调整,有效避免了现有技术依靠专业工程师的经验来制定工艺规划方案,所导致的易陷入局部优化的困境、工艺规划方案的求解精度低的问题。
在本申请实施例中,优选的,预处理单元,包括:
第二确定单元,用于针对工件的工件信息指示的每个特征,将该特征下的所有工步确定为一个加工组;
第一合并单元,用于将各个加工组中满足预设的特征组加工顺序约束的加工组进行合并,得到工件的至少一个第一加工组;
第二合并单元,用于对至少一个第一加工组中满足预设的特征加工顺序约束的第一加工组进行合并,得到工件的至少一个第二加工组;
第三合并单元,用于合并至少一个第二加工组中满足预设的嵌套条件的各个第二加工组,得到工件的至少一个工步组。
在本申请实施例中,目标加工约束与至少一个工件的工件类型的加工需求相关,优选的,第一确定单元,包括:
第三确定单元,用于确定利用适配于工件类型的加工约束和优化目标构建的数学模型,优化目标与最小化机床刀具成本有关;
第二生成单元,用于基于至少一个工件的工件信息和加工约束生成至少一个工件的目标加工约束;
第四确定单元,用于利用目标加工约束确定数学模型的解,解包括至少工件中每个工件的每个工步组所属的工序。
在本申请实施例中,优选的,第一生成单元,包括:
第一排序单元,用于确定工件的工步组所对应的各个特征组,利用特征组间加工先后顺序对工件在工序的各个工步组进行排序,得到工件在工序的第一工步组序列;
第二排序单元,利用特征中工步加工先后顺序分别对每个第一工步组序列的每个特征中的工步进行排序,得到分别与每个第一工步组序列对应的第二工步组序列;
第三生成单元,用于根据工件的所有第二工步组序列生成工件的加工工序序列。
在本申请实施例中,优选的,第三生成单元,包括:
第四生成单元,用于按照各个工序的加工顺序依次确定工件在每个工序的第二工步组序列,得到工件的加工工序序列;
在本申请实施例中,优选的,加工约束包括:工步组间加工先后顺序约束、生产节拍要求约束、工步与机床间的适用性约束、每个特征只能选择一种加工方案进行加工约束、每道工序使用机床数目上下限约束、每个机床刀位数目限制约束、每道工序最多只能使用一种类型的机床约束、每个工步只能加工一次约束、刀具合并约束、工序内工步间加工先后顺序约束、每个工步只能分配到一个刀位上约束,以及刀具固定成本计算约束中的任意一个或多个约束。
在本申请实施例中,优选的,工件类型为汽车发动机缸体。
下面以请求方法应用于服务端为例,对本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法所适用于的服务端的硬件结构进行详细说明。
本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法可应用于服务端,该服务端可以是网络侧为用户提供服务的服务设备,其可能是多台服务器组成的服务器集群,也可能是单台服务器。
可选的,图7示出了本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法所适用于的服务端的硬件结构框图,参照图7,服务端的硬件结构可以包括:处理器71,存储器72,通信接口73和通信总线74;
在本发明实施例中,处理器71、存储器72、通信接口73、通信总线74的数量均可以为至少一个,且处理器71、存储器72、通信接口73通过通信总线74完成相互间的通信;
处理器71可能是一个中央处理器CPU,或者是特定集成电路ASIC(ApplicationSpecific Integrated Circuit),或者是被配置成实施本发明实施例的一个或多个集成电路等;
存储器72可能包含高速RAM存储器,也可能还包括非易失性存储器(non-volatilememory)等,例如至少一个磁盘存储器;
其中,存储器存储有程序,处理器可调用存储器存储的程序,程序用于:
获取至少一个工件中每个工件的工件信息;
分别对每个工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个工件的至少一个工步组;
以最小化机床刀具成本为目标,根据至少一个工件的目标加工约束对至少一个工件的工步组进行处理,确定每个工件的每个工步组所属的工序;
基于工件的工步间加工先后顺序约束,调整工件的工步组中各工步间的顺序以及工件在工序的各工步组间的顺序,生成工件的加工工序序列。
有关程序的功能可参见上文对本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法的详细描述,在此不做赘述。
进一步的,本申请实施例还提供一种计算机可读计算机存储介质,该计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,该计算机可执行指令用于执行上述工艺流程确定方法。
有关计算机可执行指令的具体内容可参见上文对本申请实施例提供的一种工艺流程确定方法的详细描述,在此不做赘述。
以上对本发明所提供的一种工艺流程确定方法、装置、服务器及存储介质进行了详细介绍,本文中应用了具体个例对本发明的原理及实施方式进行了阐述,以上实施例的说明只是用于帮助理解本发明的方法及其核心思想;同时,对于本领域的一般技术人员,依据本发明的思想,在具体实施方式及应用范围上均会有改变之处,综上所述,本说明书内容不应理解为对本发明的限制。
需要说明的是,本说明书中的各个实施例均采用递进的方式描述,每个实施例重点说明的都是与其他实施例的不同之处,各个实施例之间相同相似的部分互相参见即可。对于实施例公开的装置而言,由于其与实施例公开的方法相对应,所以描述的比较简单,相关之处参见方法部分说明即可。
还需要说明的是,在本文中,诸如第一和第二等之类的关系术语仅仅用来将一个实体或者操作与另一个实体或操作区分开来,而不一定要求或者暗示这些实体或操作之间存在任何这种实际的关系或者顺序。而且,术语“包括”、“包含”或者其任何其他变体意在涵盖非排他性的包含,从而使得包括一系列要素的过程、方法、物品或者设备所固有的要素,或者是还包括为这些过程、方法、物品或者设备所固有的要素。在没有更多限制的情况下,由语句“包括一个……”限定的要素,并不排除在包括所述要素的过程、方法、物品或者设备中还存在另外的相同要素。
对所公开的实施例的上述说明,使本领域专业技术人员能够实现或使用本发明。对这些实施例的多种修改对本领域的专业技术人员来说将是显而易见的,本文中所定义的一般原理可以在不脱离本发明的精神或范围的情况下,在其它实施例中实现。因此,本发明将不会被限制于本文所示的这些实施例,而是要符合与本文所公开的原理和新颖特点相一致的最宽的范围。
Claims (10)
1.一种工艺流程确定方法,其特征在于,包括:
获取至少一个工件中每个所述工件的工件信息;
分别对每个所述工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个所述工件的至少一个工步组;
以最小化机床刀具成本为目标,根据所述至少一个工件的目标加工约束对所述至少一个工件的工步组进行处理,确定每个所述工件的每个所述工步组所属的工序;
基于所述工件的工步间加工先后顺序约束,调整所述工件的工步组中各工步间的顺序以及所述工件在所述工序的各工步组间的顺序,生成所述工件的加工工序序列。
2.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述对所述工件的工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到所述工件的至少一个工步组,包括:
针对所述工件的工件信息指示的每个特征,将该特征下的所有工步确定为一个加工组;
将各个所述加工组中满足预设的特征组加工顺序约束的加工组进行合并,得到所述工件的至少一个第一加工组;
对所述至少一个第一加工组中满足预设的特征加工顺序约束的第一加工组进行合并,得到所述工件的至少一个第二加工组;
合并所述至少一个第二加工组中满足预设的嵌套条件的各个第二加工组,得到所述工件的至少一个工步组。
3.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述目标加工约束与所述至少一个工件的工件类型的加工需求相关,所述以最小化机床刀具成本为目标,根据所述至少一个工件的目标加工约束对所述至少一个工件的工步组进行处理,确定每个所述工件的每个所述工步组所属的工序,包括:
确定利用适配于所述工件类型的加工约束和优化目标构建的数学模型,所述优化目标与最小化机床刀具成本有关;
基于所述至少一个工件的工件信息和所述加工约束生成所述至少一个工件的目标加工约束;
利用所述目标加工约束确定所述数学模型的解,所述解包括所述至少工件中每个所述工件的每个所述工步组所属的工序。
4.根据权利要求1所述的方法,其特征在于,所述基于所述工件的工步间加工先后顺序约束,调整所述工件的工步组中各工步间的顺序以及所述工件在所述工序的各工步组间的顺序,生成所述工件的加工工序序列,包括:
确定所述工件的工步组所对应的各个特征组,利用特征组间加工先后顺序对所述工件在所述工序的各个工步组进行排序,得到所述工件在所述工序的第一工步组序列;
利用特征中工步加工先后顺序分别对每个所述第一工步组序列的每个特征中的工步进行排序,得到分别与每个所述第一工步组序列对应的第二工步组序列;
根据所述工件的所有所述第二工步组序列生成所述工件的加工工序序列。
5.根据权利要求4所述的方法,其特征在于,所述根据所述工件的所有所述第二工步组序列生成所述工件的加工工序序列,包括:
按照各个所述工序的加工顺序依次确定所述工件在每个所述工序的第二工步组序列,得到所述工件的加工工序序列。
6.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述加工约束包括:
工步组间加工先后顺序约束、生产节拍要求约束、工步与机床间的适用性约束、每个特征只能选择一种加工方案进行加工约束、每道工序使用机床数目上下限约束、每个机床刀位数目限制约束、每道工序最多只能使用一种类型的机床约束、每个工步只能加工一次约束、刀具合并约束、工序内工步间加工先后顺序约束、每个工步只能分配到一个刀位上约束,以及刀具固定成本计算约束中的任意一个或多个约束。
7.根据权利要求3所述的方法,其特征在于,所述工件类型为汽车发动机缸体。
8.一种工艺流程确定装置,其特征在于,包括:
第一获取单元,用于获取至少一个工件中每个所述工件的工件信息;
预处理单元,用于分别对每个所述工件信息指示的所有工步进行预分组处理得到每个所述工件的至少一个工步组;
第一确定单元,用于以最小化机床刀具成本为目标,根据所述至少一个工件的目标加工约束对所述至少一个工件的工步组进行处理,确定每个所述工件的每个所述工步组所属的工序;
第一生成单元,用于基于所述工件的工步间加工先后顺序约束,调整所述工件的工步组中各个工步间的顺序以及所述工件在所述工序的各工步组间的顺序,生成所述工件的加工工序序列。
9.一种服务器,其特征在于,包括:至少一个存储器和至少一个处理器;所述存储器存储有程序,所述处理器调用所述存储器存储的程序,所述程序用于实现如权利要求1-7任意一项所述的工艺流程确定方法。
10.一种计算机可读存储介质,其特征在于,所述计算机可读存储介质中存储有计算机可执行指令,所述计算机可执行指令用于执行权利要求1-7任意一项所述的工艺流程确定方法。
Priority Applications (1)
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Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113449969A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-28 | 广州兴森快捷电路科技有限公司 | 产品重组中转方法、装置、设备及存储介质 |
CN114548610A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-27 | 季华实验室 | 发动机盖外板冲压工艺的自动排布方法及装置 |
Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002229627A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Kawasaki Steel Systems R & D Corp | 構造物の生産管理装置 |
ITMI20051995A1 (it) * | 2004-10-21 | 2006-04-22 | Yoshiaki Kakino | Procedimento di pianificazione di processo apparecchiatura di pianificazione di processo e mezzo di registrazione |
CN102081706A (zh) * | 2011-02-28 | 2011-06-01 | 同济大学 | 基于相似性理论的工艺规划方法 |
CN102708424A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-10-03 | 西安理工大学 | 一种可重构制造工艺方案规划方法 |
CN103065207A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-24 | 同济大学 | 基于加工元的发动机缸体工艺路线规划方法 |
CN106682816A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-17 | 武汉开目信息技术股份有限公司 | 一种基于特征的三维机加工艺编排系统及方法 |
CN108763787A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 山东农业大学 | 可更改的三维工序模型构建方法 |
CN109635354A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-04-16 | 江苏科技大学 | 一种面向船用柴油机箱体类零件的工艺路线智能优选方法 |
CN110598279A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-20 | 武汉理工大学 | 一种零件加工工艺路线规划方法及装置 |
-
2020
- 2020-08-25 CN CN202010863854.8A patent/CN112001635A/zh active Pending
Patent Citations (9)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
JP2002229627A (ja) * | 2001-01-31 | 2002-08-16 | Kawasaki Steel Systems R & D Corp | 構造物の生産管理装置 |
ITMI20051995A1 (it) * | 2004-10-21 | 2006-04-22 | Yoshiaki Kakino | Procedimento di pianificazione di processo apparecchiatura di pianificazione di processo e mezzo di registrazione |
CN102081706A (zh) * | 2011-02-28 | 2011-06-01 | 同济大学 | 基于相似性理论的工艺规划方法 |
CN102708424A (zh) * | 2012-06-07 | 2012-10-03 | 西安理工大学 | 一种可重构制造工艺方案规划方法 |
CN103065207A (zh) * | 2013-01-17 | 2013-04-24 | 同济大学 | 基于加工元的发动机缸体工艺路线规划方法 |
CN106682816A (zh) * | 2016-12-06 | 2017-05-17 | 武汉开目信息技术股份有限公司 | 一种基于特征的三维机加工艺编排系统及方法 |
CN108763787A (zh) * | 2018-05-31 | 2018-11-06 | 山东农业大学 | 可更改的三维工序模型构建方法 |
CN109635354A (zh) * | 2018-11-19 | 2019-04-16 | 江苏科技大学 | 一种面向船用柴油机箱体类零件的工艺路线智能优选方法 |
CN110598279A (zh) * | 2019-08-28 | 2019-12-20 | 武汉理工大学 | 一种零件加工工艺路线规划方法及装置 |
Non-Patent Citations (3)
Title |
---|
张铁山, 张友良, 刘泽林, 韩志刚: "特征组合、工艺排序决策法研究", 制造技术与机床, no. 10, pages 35 - 37 * |
韩莉娜: "计算机辅助可重构制造工艺设计", 《硕士电子期刊出版信息》, 15 December 2018 (2018-12-15), pages 9 - 18 * |
黄华;李爱平;徐立云;: "面向加工中心的工艺方案优化技术", 同济大学学报(自然科学版), no. 01, pages 122 - 127 * |
Cited By (2)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
CN113449969A (zh) * | 2021-06-10 | 2021-09-28 | 广州兴森快捷电路科技有限公司 | 产品重组中转方法、装置、设备及存储介质 |
CN114548610A (zh) * | 2022-04-27 | 2022-05-27 | 季华实验室 | 发动机盖外板冲压工艺的自动排布方法及装置 |
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