改进p-中位模型在可重构检具设计中的应用

    1 可重构检具结构设计

    可重构型检具系统是指针对被检验零件、检验手段、技术要求和相应的具体制造过程，利用可重构型检具模块或组件和元件的重排、变形（如相变材料的变形）、裁剪和革新等手段对检具重新组态和变换检具功能，迅速适应产品的需求要求的或过程变化的一种可变检具系统。可重构检具主要针对的对象是一族零件，针对同族零件设计开发的可重构检具综合了专用检具和组合检具的优点。对同族零件的公共特征设计具有专用检具特征的组件结构，在对其他辅助特征设计相对应的功能模块，将两部分的各个组件重构排列，就得到了最后的总检具结构。

    1.1 可重构检具设计路线

    生产实际中，检具设计受到许多因素的影响，主要包括：工件特征，主要是被检零件的几何形状和公差信息；安装规划，每次安装中工件最初和最终的形式；以及能够使用的检具元件和组件等因素。

    在工艺过程的数据整理工作阶段考虑的因素有工艺规划信息和生产信息，同族零件的检验的柔性变化范围。由于针对的是系列化的生产产品，同族零件之间的具有大体相同的加工特征，故在检具这个阶段中可以按特征采取相同的装夹方案。这样，就大大缩短了检具设计的时间，并且降低了检具设计的复杂性。具体的设计流程图，如图 1 所示。

    适应可重构制造系统的检具主要特征是要求检具能够快速设计、装卸，以及随工件加工周期减少而带来的检具使用周期的缩短。因此设计应该优先选用已有或已经设计过的结构比较相似的检具组件，并且在保证其他要求的前提下优先选择定型的组件和可重构性较高的元件。

    1.2 待测轴类零件轴向尺寸分析

    在新产品试制时，为了检测新产品的加工性能。常常需要每加工一个尺寸后，用专用检具或者用三坐标测量仪进行检测。本文以待测轴类零件轴向尺寸的检测进行说明，如图 2 所示，为某变速箱企业轴类零件某工序待检轴向尺寸。可以发现轴向尺寸分为三种情况：（1）两端均有轴肩；（2）只有一端有轴肩；（3）两端均没有轴肩。如图 2 所示，中尺寸 D 属于第一种情况，尺寸 A、E 属于第二种情况；尺寸 B、C 属于第三种情况。

    1.3 可重构检具部件重组

    可重构检具设计主要是将检具的固定部分作为主体，并且设有接口，将不同辅助组成部分进行模块化，然后进行集成。通过对企业现采用的专用检具进行功能/结构分析，发现其检具主要有以下四个方面组成：（1）定位元件；（2）测量元件；（3）比较元件；（4）底座元件等。