隨著計(jì)算機(jī)技術(shù)、機(jī)床技術(shù)以及加工工藝技術(shù)的不斷發(fā)展，傳統(tǒng)的用單一加工方法分工序加工已不能滿足人們對加工速度、效率和精度的要求。在這樣的背景下，車銑復(fù)合加工技術(shù)應(yīng)運(yùn)而生。車銑復(fù)合加工的理念是“一次裝夾，全部完工”，這種加工模式無需人工干預(yù)，在一次裝夾定位情況下，機(jī)床可以進(jìn)行車、銑、鉆、鏜和車銑等加工任務(wù)。車銑復(fù)合加工技術(shù)作為一種率、高精度，且適應(yīng)現(xiàn)代制造業(yè)多品種、小批量、個(gè)性化發(fā)展需求的先進(jìn)數(shù)控加工技術(shù)，日益受到重視。車銑復(fù)合加工為復(fù)雜零件、高精密零件和難加工零件提供了先進(jìn)的解決方案，解決了傳統(tǒng)加工中心難以解決的加工難題。
車銑復(fù)合加工設(shè)備的主要優(yōu)勢在于加工工藝更加靈活、工序更加集中，從而可以縮短產(chǎn)品制造工藝鏈、提高工藝的有效性、減少零件在整個(gè)加工過程中的裝夾次數(shù)、提高位置加工精度。但在實(shí)際應(yīng)用中，卻面臨很多困難和挑戰(zhàn)。主要原因是在車銑復(fù)合加工工藝過程設(shè)計(jì)中，面向車銑復(fù)合加工的加工方法決策技術(shù)、加工工步排序技術(shù)和干涉碰撞檢測技術(shù)尚處于探索階段，因此，車銑復(fù)合加工設(shè)計(jì)工藝水平低下成為制約加工設(shè)備應(yīng)用的主要障礙。
隨著車銑復(fù)合加工設(shè)備的廣泛應(yīng)用，研究符合車銑復(fù)合加工的先進(jìn)工藝設(shè)計(jì)方法，充分挖掘設(shè)備的應(yīng)用潛能，成為企業(yè)的迫切需求。
加工方法決策是影響工藝設(shè)計(jì)方案準(zhǔn)確與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實(shí)現(xiàn)工藝設(shè)計(jì)智能化的核心問題。加工方法決策的原理是根據(jù)產(chǎn)品制造特征信息和加工知識信息給出滿足加工精度要求的加工方法。在現(xiàn)代計(jì)算機(jī)輔助工藝設(shè)計(jì)技術(shù)中，工藝推理的特征信息和加工方法知識信息一般分別用產(chǎn)品特征數(shù)據(jù)庫和加工方法知識庫來進(jìn)行存儲。由于傳統(tǒng)工藝設(shè)計(jì)在構(gòu)建特征數(shù)據(jù)庫和加工知識庫過程中都缺乏對同步加工相關(guān)知識的描述和表達(dá)，在推理決策過程中無法得到滿足車銑復(fù)合加工的加工方法決策信息，因此研究符合車銑復(fù)合加工的加工方法決策技術(shù)具有重要意義。
目前，面向車銑復(fù)合加工方法的決策技術(shù)還處于起步階段，但是傳統(tǒng)加工工藝和五軸加工工藝的決策技術(shù)發(fā)展已經(jīng)成熟。車銑復(fù)合加工方法與傳統(tǒng)加工方法的單元都是加工操作方法，所以車銑復(fù)合加工方法可以分享傳統(tǒng)加工方法的特征和知識信息；同時(shí)車銑復(fù)合加工方法具有同步加工的特性，這就要求對傳統(tǒng)加工方法進(jìn)行再組織和協(xié)調(diào)。北京航空航天大學(xué)課題組致力于先進(jìn)制造工藝領(lǐng)域的研究，建立了較完善的特征數(shù)據(jù)庫和加工知識庫。在此基礎(chǔ)上，需求繼承其特征建模技術(shù)和構(gòu)建知識庫的方法，通過分析和總結(jié)現(xiàn)有車銑復(fù)合加工方法特點(diǎn)，構(gòu)建面向車銑復(fù)合加工的特征數(shù)據(jù)庫和加工方法知識庫。通過基于特征與知識推理機(jī)制決策加工方法，解決現(xiàn)有工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)在車銑復(fù)合加工方法決策過程中知識乏力的問題，拓寬工藝設(shè)計(jì)系統(tǒng)的應(yīng)用范疇。
車銑復(fù)合加工的突出特點(diǎn)是同步加工技術(shù)的應(yīng)用，同步加工是指采用多刀架同時(shí)切削，這樣能夠減小加工時(shí)間，提高生產(chǎn)效率。以雙主軸雙刀架車銑復(fù)合機(jī)床為例，同步加工主要分為雙刀架同時(shí)加工同一個(gè)工件的同一個(gè)特征、雙刀架同時(shí)加工同一個(gè)工件的兩個(gè)特征和雙刀架同時(shí)加工兩個(gè)不同的工件這3種類型。特征類型與加工方法之間是一對多的關(guān)系，如車削外圓可以采用雙刀架同時(shí)加工一個(gè)特征，也可以采用雙刀架同時(shí)加工車削外圓與鉆軸向孔兩個(gè)特征。因此，需要分析同步加工相關(guān)屬性信息，在特征數(shù)據(jù)庫和工藝知識庫中進(jìn)行準(zhǔn)確表達(dá)和清晰描述。
特征數(shù)據(jù)庫是描述產(chǎn)品特征信息的載體，包含了產(chǎn)品特征類型，及特征對應(yīng)的幾何信息和非幾何信息。其中，幾何信息是指特征包含的幾何形面；非幾何信息是標(biāo)注在幾何形面上的尺寸、粗糙度、形位公差、注釋等信息。在構(gòu)建特征數(shù)據(jù)庫時(shí)以特征為單元，能夠完整表達(dá)產(chǎn)品的設(shè)計(jì)信息，有助于實(shí)現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計(jì)與工藝過程設(shè)計(jì)之間的信息傳遞，支持工藝過程設(shè)計(jì)。
加工方法知識庫是對加工方法適用范圍的形式化表達(dá)，包含加工方法及其所適應(yīng)的工件材料、幾何形狀及經(jīng)濟(jì)加工精度的定義。知識庫除了描述加工方法信息以外，還要反映加工方法與產(chǎn)品制造信息的對應(yīng)關(guān)系，以便根據(jù)加工方法知識匹配適合產(chǎn)品設(shè)計(jì)要求的加工方法，從而為加工方法決策提供理論支持。
來源：北京航空航天大學(xué)