一个完整的刀具选择和操作序列的方法
H. M. Rho', R. Geelink*, A H. van 't Erve2. H. J. J. KalsZ (1); CAD / CAM研究实验室, 韩国首尔的韩国科学研究所实验室Twente生产,中央大学环境工程研究所,德/荷兰1992年1月14日收到技术
总结。
在P.%RT C'APP系统下最佳的选择操作程序模块所涉及的是执行加工刀具选择的方法。本研究分析了技术和经济方面的操作顺序和介绍了一种能产生最佳的解决方案的基础上,先前入选的加工操作和替代切割带每操作。所提供的优先级关系之间的操作方法选择器是用来作为约束它不容侵犯。同时运行的定序方法要从列表中指定单一的工具的选择,每一个操作及可操作的操作程序,以最小化总人数的数量和刀库容量所需的工具。
1 介绍.
P.%RT C'APP是是一个生成在Twente大学的发达sybtein CAPP的实验室生产工程.这种模块化系统的主要应酌情盖流程和运行所需的计划直径棱镜组件在加工的周期加工中心。
生产工艺设计系统部分旨在小批量生产和它的目的是:
整合CAD、CAPP用自动特征识别功能对进口实体模型
过程的自动化和运营计划职能时间
大幅度削减筹建时间
质量的提高产生过程的计划
规范和夹具加工方法的使用与相应的夹具和刀具。
提供广泛的缝纫设备,系统能适应公司的各种要求。
执行序列的各种工艺设计功能
特点特征识别模块应该意识到
加工方法的定义以及所需的刀具为加工组特征
图1。原理表示部分的系统。
规格的轨迹人机一代策略和切削条件选择功能
规格最最输出格式草图,工具条设置等
当然数据库的内容从公司的生产环境:机床及托盘.夹具工具.切割元件和组件等
2手术排序问题。
操作的目的决定排序模块的最佳状态序列都满意的技术与经济的约束
一种最佳的操作程序的特点是最少的改变工具,至少有工具运行时间。
有两项研究序列的业务处理：提出了一种选择一个序列.用一个小一些工具,在可能的序列分析方法,以减少刀具的处理时间建议采用的分枝定界方法。假设的基础上刀具和他们的轨迹的几点建议: 然而这些研究没有考虑到技术约束。件内系统,输入加工方法选择模块。
-操作序列所产生的模块
-工具选择模块。
很明显这些课程紧密的联系。如选择不同加工方法的问题可能会导致选择不同类型的工具。选择不同的工具,为先前的选择方法. 在相同的设置下可以改变操作程序，同样的工具也可以用于其他运营。下一段简要描述了该方法和工具选取模块
2.1方法、刀具的选择。
该方法的功能选择[2]是选择一个加工方法(例如套加工操作)和尝试切割工具(即切削工具类型以及范围为其属
性值)加工功能。除了选择操作。这个模块之间的关系也产生优先个人操作。
图2所示个简单的例子。
结果的优先级关系或“自然”排序的约束
一个单张操作的几何(加工洞:第一次，然后钻井和最后枯燥的或铰孔)或的结果之间的几何关系不同的特征。这些几何关系的表达
在院子的层次特点的部分系统[4]。如果没有其他这一方法产生的关系是选择然后特点是加工自顶向下。
工具选取的功能模块是选择精确切割工具(选择
可以对每个操作产生选定的方法。这模块尝试将属性范围(如个人的直径)操作它通常需要同一类型的工具以平衡。
-每次安装所需的工具数量。
-每次操作工具的“完美度劣选择。序列的行动应该Tmatrix一样的顺序作业在相应的Pmatrix(参阅图5)。
4.2选择替代工具。
在旧工具的刀库总数确定数量。一个单一的工具也被指定给每一个操作中,选则存在[8]。我们如何区分替代工具。
-选择的工具,它是用最连续操作
-如果有选择，然后选择的工具,它用于之一以前的操作。
-如果还有选择，然后选择的工具,它出现的最重要的经常在Tmatrix(即可以用于数量最多的行动)。
图6显示结果应用于本程序的矩阵图5。
5 最小化刀具库的数量
像以前看到的一样，左和右移动不特定操作确定，每次刀具的改变可能会产生的后果
--刀具库的数量，通过改变机器的工作状态。刀具库的数量
--可以增加或减少。有两种策略得到那个序列作业的刀具库的数量是很小的。
1把每次操作在一切可能的地方,Pmatrix Tmatrix如下。调查每一种可能的操作程序(暴力破解方法)
2有建设性的方式中放置作业的行即柱/调查只有有前途的操作序列(更聪明,地球战略)。
5.1第一种方法
这样做的好处的寻找最佳操作程序它是比较简单的实施。但它是很清楚的,它能成为什么样的人一个极其计算密集的工作。尤其对大量的部门和/或少量的约束条件(这意味着操作可放置于更多替代性的地方的矩阵)。该方法只能适用于特殊的情况.因此第二次开发策略应该适用于解决问题序列调快上。
图6。一个单一的工具被分配给各Tmarrix运作
5.2 第二个方法。
主要目标,这样的搜索是最小的操作偏移(和相应的数量决定刀具库)。两个主要方面的方法可以区别(参阅图7)
1阻止Tmatrix
--这Tmatris应该在一个“砌块结构'之前数字[如果刀具库被确定。
--砌块结构是由操作方式在一起阻止在这样一个阻挡所有操作使用相同的工具。这个问题现在是:‘我们将Tmatris结构在一块”
解决办法:Tmatrix扫描从学报向右。
从第一个操作和搜索向右或marrix动刀使用相同的工具目前的操作。检查左运动的发现操作,看它是否可以把那操作旁边的电流操作。如果它是。这样做,如果而不是寻找下一个操作,使用了同样的工具目前的操作。如果没有手术都能发现(了)如果没有运行,这意味着足够左运动，说当前的操作的最后一“块”。把周围的操作
右边的最后一刀的这种方法。这应该做直到整个矩阵是“堵塞”。
这样，刀具库的数量就被确定了。柱位置的首次操作的一个了新住宅区紧称为“模具的更换点”(TCP)
2 选择的第一次的位置
就行看到的，操作跟随最后操作的块的作为第一次入刀点在接下来的位置。这第一次进刀中块内具有较大的由此产生的后果数量多样的变化。块内的第一次入刀的
选择应以建设性的方式进行而不是随机, 对于每个TCP的操作列表建立了一些'候选人在该项技术合作计划付诸表决。这一行动的每个名单一旦放置在TCP，然后从该列表中跳过
如上所述
5.3 优化
以减少计算时间，甚至更进一步。二是优化应用到所描述的方法
1 只要一个最佳的块结构达成的停止执行直接Tmatrix 最佳块结构意味着所有的行动中，使用相同的工具是仿佛已经在一个块中进行分组. 所以有
没有其他操作都不是在该特定块中，它使用
同样的工具
2 候选人操作只适合被放置在TCP如果它使用
另一个比在TCP当前操作中使用的工具。
5.4存在的问题
尽管建设性的搜索方法和优化仍然是可能是需要的CPU时间变得不可接受（如在案件大量的业务组合（“100），其优先约束少数因此，一个绝对最大数目设置为次说，刀具库数量最大的决心，设置的次数计算，上述被允许
返回相同的值（即不改善后，解决方案）
6最大限度地减少刀具的行驶距离
在确定最佳的操作方面的序列的最低刀具数. 序列是关于进一步优化
对行驶距离和每个切削机床加工的方向。在本次会议的下列规则优化很重要
1当然，这是不得违反的优先约束。所以在移一左，右的运动应检查作业
2该刀具数应保持不变（=最低）
6.1 原则
里面每一个'块'（业务使用相同的刀具设置）操作重新安排在这样一种方式，加工方向'块创建（在这样一个分块中的所有操作都在同一个加工完成方向，并且不需要特惠津贴。表从机床旋转而且这种加工方向块内的操作是重新排列在这样一种方式，接连两个操作行驶距离是最小的
扫描的Tmatrix左到右半边后，在第一次进刀有一定'块'的决定（见下段）从操作
其余在当前块操作中搜索这是加工在同一个方向，距离最小到当前运作.被选中的左派运动，操作转向，如果允许的该过程重复操作，直到找到完整块是重新排序。重复此过程中每块矩阵
6.2优化
确定在第一个块的第一个操作：两个相距最远行动
第一座是确定
二是一个任意选定国税发
是第一次动手术。以后每次行动中，有块
相同的方向和最小距离为前最后一次操作
块成为第一个。
7 结果
图9显示的方法和工具的选择产生的部分结果模块。此信息存储在关系数据系统的基础的一部分，是为测序模块的输入。图10和11显示屏幕的用户界面，呈现打印
结果测序模块. 图11显示了他们的行动最优序列。同时具有intermediare（显示为F-＃＃）和原子（显示为自动对焦-＃＃）。从这个列表中选择突出显示的数字10所描述的方法是作为一个系统模块的一部分。它是在C编程语言和一个
VAX站3100型38测试
图9。该方法和工具的选择结果模块存储在关系数据库中使用图3和图5中的Trnatrix为Prnatrix
范例之表现
--200业务（每次操作别无选择切削工具）。
--20切削工具
--240优先约束
--11分钟的CPU时间
图10。丝网印刷的可视化用户界面
8结论及建议
一种方法是专为一个最优加工顺序选择。基于Pmatrices＆Tmatrices和左翼与使用权在这些业务活动矩阵。
--该方法已成功实施并产生最佳序列的时间内接受的时期
--为尽量减少行驶距离的工具中介绍的方法是相当充足但并不能保证一个最佳序列
--为尽量减少行驶距离的工具方法可以提高运用线性规划技术
图片11丝网印刷显示的操作测序结果
决定从哪里开始使用新刀具。目前的FPGA实现尽可能接近开始到最后的执行与操作位置。以前的刀具然而这种策略可能会提高，除其他应考虑对机床换刀点
最后。在搜索战略的进一步优化，是第5段所述需要加以改进的响应时间
9致谢
这项工作是在生产大学工程实验室，其中博士H.M.屯特卢探视的财政支持，韩国科学与工程基金会
10 参考文献
【1】 Kals。 HJJ.van Houten.FJAM.Tiemersma.JJ。“批次的CIM inSniall
零件制造。“第二届国际研讨会ClRP制造系统。 1990年6月11-12
【2】van Houten F.J.A.M.。.F.J.A.M.Erve。 A.H.。 Boogerr。 R.M.。 Nauta。 J.M.。
【3】 van 't Erve. A.H... “ “计算机辅助工艺规划的零件制造。专家系统方法博士论文，大学特温特。 1988年
【4】van Houten. F.J.A.M.. van 't Ewe. A.H.. 检测位元：一个基于特征的CAPP系统“。21 ClRP制造业研讨会文集系统。斯德哥尔摩。1989年
【5】Sluga. A.. Butala. P. Lavrac. N.. Gams. M . . 一个试图实施
在CAPP专家系统技术。机器人和计算机集成制造业。 4。 1 / 2。 1988年
【6】Ssemakula. M.E.. Nau. D.S.. Rangachai. R.M . Yang. Q.. 一个基地方法过程测序工作“。先进制造工程。 1989年10月1日
【7】Cho. K.K.. Kim. 1.H.. Rho. H.M.. 自动的工艺选择和测序法（计算机辅助工艺规划“。杂志到岸价韩国的工业工程师学会。1989年2月15日
【8】King. J.R..
一个完整的刀具选择和操作序列的方法
H. M. Rho', R. Geelink*, A H. van 't Erve2. H. J. J. KalsZ (1); CAD / CAM研究实验室, 韩国首尔的韩国科学研究所实验室Twente生产,中央大学环境工程研究所,德/荷兰1992年1月14日收到技术
总结。
在P.%RT C'APP系统下最佳的选择操作程序模块所涉及的是执行加工刀具选择的方法。本研究分析了技术和经济方面的操作顺序和介绍了一种能产生最佳的解决方案的基础上,先前入选的加工操作和替代切割带每操作。所提供的优先级关系之间的操作方法选择器是用来作为约束它不容侵犯。同时运行的定序方法要从列表中指定单一的工具的选择,每一个操作及可操作的操作程序,以最小化总人数的数量和刀库容量所需的工具。
1 介绍.
P.%RT C'APP是是一个生成在Twente大学的发达sybtein CAPP的实验室生产工程.这种模块化系统的主要应酌情盖流程和运行所需的计划直径棱镜组件在加工的周期加工中心。
生产工艺设计系统部分旨在小批量生产和它的目的是:
整合CAD、CAPP用自动特征识别功能对进口实体模型
过程的自动化和运营计划职能时间
大幅度削减筹建时间
质量的提高产生过程的计划
规范和夹具加工方法的使用与相应的夹具和刀具。
提供广泛的缝纫设备,系统能适应公司的各种要求。
执行序列的各种工艺设计功能
特点特征识别模块应该意识到
加工方法的定义以及所需的刀具为加工组特征
图1。原理表示部分的系统。
规格的轨迹人机一代策略和切削条件选择功能
规格最最输出格式草图,工具条设置等
当然数据库的内容从公司的生产环境:机床及托盘.夹具工具.切割元件和组件等
2手术排序问题。
操作的目的决定排序模块的最佳状态序列都满意的技术与经济的约束
一种最佳的操作程序的特点是最少的改变工具,至少有工具运行时间。
有两项研究序列的业务处理：提出了一种选择一个序列.用一个小一些工具,在可能的序列分析方法,以减少刀具的处理时间建议采用的分枝定界方法。假设的基础上刀具和他们的轨迹的几点建议: 然而这些研究没有考虑到技术约束。件内系统,输入加工方法选择模块。
-操作序列所产生的模块
-工具选择模块。
很明显这些课程紧密的联系。如选择不同加工方法的问题可能会导致选择不同类型的工具。选择不同的工具,为先前的选择方法. 在相同的设置下可以改变操作程序，同样的工具也可以用于其他运营。下一段简要描述了该方法和工具选取模块
2.1方法、刀具的选择。
该方法的功能选择[2]是选择一个加工方法(例如套加工操作)和尝试切割工具(即切削工具类型以及范围为其属
性值)加工功能。除了选择操作。这个模块之间的关系也产生优先个人操作。
图2所示个简单的例子。
结果的优先级关系或“自然”排序的约束
一个单张操作的几何(加工洞:第一次，然后钻井和最后枯燥的或铰孔)或的结果之间的几何关系不同的特征。这些几何关系的表达
在院子的层次特点的部分系统[4]。如果没有其他这一方法产生的关系是选择然后特点是加工自顶向下。
工具选取的功能模块是选择精确切割工具(选择
可以对每个操作产生选定的方法。这模块尝试将属性范围(如个人的直径)操作它通常需要同一类型的工具以平衡。
-每次安装所需的工具数量。
-每次操作工具的“完美度劣选择。序列的行动应该Tmatrix一样的顺序作业在相应的Pmatrix(参阅图5)。
4.2选择替代工具。
在旧工具的刀库总数确定数量。一个单一的工具也被指定给每一个操作中,选则存在[8]。我们如何区分替代工具。
-选择的工具,它是用最连续操作
-如果有选择，然后选择的工具,它用于之一以前的操作。
-如果还有选择，然后选择的工具,它出现的最重要的经常在Tmatrix(即可以用于数量最多的行动)。
图6显示结果应用于本程序的矩阵图5。
5 最小化刀具库的数量
像以前看到的一样，左和右移动不特定操作确定，每次刀具的改变可能会产生的后果
--刀具库的数量，通过改变机器的工作状态。刀具库的数量
--可以增加或减少。有两种策略得到那个序列作业的刀具库的数量是很小的。
1把每次操作在一切可能的地方,Pmatrix Tmatrix如下。调查每一种可能的操作程序(暴力破解方法)
2有建设性的方式中放置作业的行即柱/调查只有有前途的操作序列(更聪明,地球战略)。
5.1第一种方法
这样做的好处的寻找最佳操作程序它是比较简单的实施。但它是很清楚的,它能成为什么样的人一个极其计算密集的工作。尤其对大量的部门和/或少量的约束条件(这意味着操作可放置于更多替代性的地方的矩阵)。该方法只能适用于特殊的情况.因此第二次开发策略应该适用于解决问题序列调快上。
图6。一个单一的工具被分配给各Tmarrix运作
5.2 第二个方法。
主要目标,这样的搜索是最小的操作偏移(和相应的数量决定刀具库)。两个主要方面的方法可以区别(参阅图7)
1阻止Tmatrix
--这Tmatris应该在一个“砌块结构'之前数字[如果刀具库被确定。
--砌块结构是由操作方式在一起阻止在这样一个阻挡所有操作使用相同的工具。这个问题现在是:‘我们将Tmatris结构在一块”
解决办法:Tmatrix扫描从学报向右。
从第一个操作和搜索向右或marrix动刀使用相同的工具目前的操作。检查左运动的发现操作,看它是否可以把那操作旁边的电流操作。如果它是。这样做,如果而不是寻找下一个操作,使用了同样的工具目前的操作。如果没有手术都能发现(了)如果没有运行,这意味着足够左运动，说当前的操作的最后一“块”。把周围的操作
右边的最后一刀的这种方法。这应该做直到整个矩阵是“堵塞”。
这样，刀具库的数量就被确定了。柱位置的首次操作的一个了新住宅区紧称为“模具的更换点”(TCP)
2 选择的第一次的位置
就行看到的，操作跟随最后操作的块的作为第一次入刀点在接下来的位置。这第一次进刀中块内具有较大的由此产生的后果数量多样的变化。块内的第一次入刀的
选择应以建设性的方式进行而不是随机, 对于每个TCP的操作列表建立了一些'候选人在该项技术合作计划付诸表决。这一行动的每个名单一旦放置在TCP，然后从该列表中跳过
如上所述
5.3 优化
以减少计算时间，甚至更进一步。二是优化应用到所描述的方法
1 只要一个最佳的块结构达成的停止执行直接Tmatrix 最佳块结构意味着所有的行动中，使用相同的工具是仿佛已经在一个块中进行分组. 所以有
没有其他操作都不是在该特定块中，它使用
同样的工具
2 候选人操作只适合被放置在TCP如果它使用
另一个比在TCP当前操作中使用的工具。
5.4存在的问题
尽管建设性的搜索方法和优化仍然是可能是需要的CPU时间变得不可接受（如在案件大量的业务组合（“100），其优先约束少数因此，一个绝对最大数目设置为次说，刀具库数量最大的决心，设置的次数计算，上述被允许
返回相同的值（即不改善后，解决方案）
6最大限度地减少刀具的行驶距离
在确定最佳的操作方面的序列的最低刀具数. 序列是关于进一步优化
对行驶距离和每个切削机床加工的方向。在本次会议的下列规则优化很重要
1当然，这是不得违反的优先约束。所以在移一左，右的运动应检查作业
2该刀具数应保持不变（=最低）
6.1 原则
里面每一个'块'（业务使用相同的刀具设置）操作重新安排在这样一种方式，加工方向'块创建（在这样一个分块中的所有操作都在同一个加工完成方向，并且不需要特惠津贴。表从机床旋转而且这种加工方向块内的操作是重新排列在这样一种方式，接连两个操作行驶距离是最小的
扫描的Tmatrix左到右半边后，在第一次进刀有一定'块'的决定（见下段）从操作
其余在当前块操作中搜索这是加工在同一个方向，距离最小到当前运作.被选中的左派运动，操作转向，如果允许的该过程重复操作，直到找到完整块是重新排序。重复此过程中每块矩阵
6.2优化
确定在第一个块的第一个操作：两个相距最远行动
第一座是确定
二是一个任意选定国税发
是第一次动手术。以后每次行动中，有块
相同的方向和最小距离为前最后一次操作
块成为第一个。
7 结果
图9显示的方法和工具的选择产生的部分结果模块。此信息存储在关系数据系统的基础的一部分，是为测序模块的输入。图10和11显示屏幕的用户界面，呈现打印
结果测序模块. 图11显示了他们的行动最优序列。同时具有intermediare（显示为F-＃＃）和原子（显示为自动对焦-＃＃）。从这个列表中选择突出显示的数字10所描述的方法是作为一个系统模块的一部分。它是在C编程语言和一个
VAX站3100型38测试
图9。该方法和工具的选择结果模块存储在关系数据库中使用图3和图5中的Trnatrix为Prnatrix
范例之表现
--200业务（每次操作别无选择切削工具）。
--20切削工具
--240优先约束
--11分钟的CPU时间
图10。丝网印刷的可视化用户界面
8结论及建议
一种方法是专为一个最优加工顺序选择。基于Pmatrices＆Tmatrices和左翼与使用权在这些业务活动矩阵。
--该方法已成功实施并产生最佳序列的时间内接受的时期
--为尽量减少行驶距离的工具中介绍的方法是相当充足但并不能保证一个最佳序列
--为尽量减少行驶距离的工具方法可以提高运用线性规划技术
图片11丝网印刷显示的操作测序结果
决定从哪里开始使用新刀具。目前的FPGA实现尽可能接近开始到最后的执行与操作位置。以前的刀具然而这种策略可能会提高，除其他应考虑对机床换刀点
最后。在搜索战略的进一步优化，是第5段所述需要加以改进的响应时间
9致谢
这项工作是在生产大学工程实验室，其中博士H.M.屯特卢探视的财政支持，韩国科学与工程基金会
10 参考文献
【1】 Kals。 HJJ.van Houten.FJAM.Tiemersma.JJ。“批次的CIM inSniall
零件制造。“第二届国际研讨会ClRP制造系统。 1990年6月11-12
【2】van Houten F.J.A.M.。.F.J.A.M.Erve。 A.H.。 Boogerr。 R.M.。 Nauta。 J.M.。
【3】 van 't Erve. A.H... “ “计算机辅助工艺规划的零件制造。专家系统方法博士论文，大学特温特。 1988年
【4】van Houten. F.J.A.M.. van 't Ewe. A.H.. 检测位元：一个基于特征的CAPP系统“。21 ClRP制造业研讨会文集系统。斯德哥尔摩。1989年
【5】Sluga. A.. Butala. P. Lavrac. N.. Gams. M . . 一个试图实施
在CAPP专家系统技术。机器人和计算机集成制造业。 4。 1 / 2。 1988年
【6】Ssemakula. M.E.. Nau. D.S.. Rangachai. R.M . Yang. Q.. 一个基地方法过程测序工作“。先进制造工程。 1989年10月1日
【7】Cho. K.K.. Kim. 1.H.. Rho. H.M.. 自动的工艺选择和测序法（计算机辅助工艺规划“。杂志到岸价韩国的工业工程师学会。1989年2月15日
【8】King. J.R..