隨著計算機技術(shù)、機床技術(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，機床可以進行車、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、個性化發(fā)展需求的先進數(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、減少零件在整個加工過程中的裝夾次數(shù)、提高位置加工精度。但在實際應(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)合加工的先進工藝設(shè)計方法，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)計方案準確與否的關(guān)鍵環(huán)節(jié)，是實現(xiàn)工藝設(shè)計智能化的核心問題。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)代計算機輔助工藝設(shè)計技術(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行存儲。由于傳統(tǒng)工藝設(shè)計在構(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，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，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制決策加工方法，解決現(xiàn)有工藝設(shè)計系統(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)計系統(tǒng)的應(yīng)用范疇。
車銑復(fù)合加工的突出特點是同步加工技術(shù)的應(yīng)用，同步加工是指采用多刀架同時切削，這樣能夠減小加工時間，提高生產(chǎn)效率。以雙主軸雙刀架車銑復(fù)合機床為例，同步加工主要分為雙刀架同時加工同一個工件的同一個特征、雙刀架同時加工同一個工件的兩個特征和雙刀架同時加工兩個不同的工件這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加工一個特征，也可以采用雙刀架同時加工車削外圓與鉆軸向孔兩個特征。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行準確表達和清晰描述。
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)庫時以特征為單元，能夠完整表達產(chǎn)品的設(shè)計信息，有助于實現(xiàn)產(chǎn)品設(shè)計與工藝過程設(shè)計之間的信息傳遞，支持工藝過程設(shè)計。
加工方法知識庫是對加工方法適用范圍的形式化表達，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)