关键词：力学；稳定性；定制；重新配置

1 简介

传统的制造系统可以分为：(a)专用制造系统(DMS)——旨在产生一个特定的部分。(b)柔性制造系统(FMS)——旨在适应各种各样的部分即使部分未被指定在设计阶段。虽然对于产量高的长周期产品DMS是经济的，但FMS更适合产量低的产品，来生产各种各样的产品的部分。在当前市场下不断变化的产品需求使DMS不时是很令人满意的，但FMS缺乏DMS的效率和稳健性，这使其对于很多生产现状产生不经济的影响。

旨在‘在需要的时候取得的完全能力和功能的需要’的可重构制造系统(RMSs)在近年来引起了相当大的关注[1 - 5]。在美国，欧洲和日本的不同研究中心关于RMSs的操作，产品设计与实际生产间相隔的时间，减少走弯路和开放式体系结构控制器的设计的研究已经开始了(6 - 12)。行业也开始采用和实施各个方面的RMS(13，14)。的确，越来越清楚的是，重新组合将是今后制造系统的一个重要方面。RMS的主要特征包括：(1)模块化；(2)可积性；(3)可兑换；(4)定制化；(5)可伸缩性；(6)诊断能力。这些制造系统的特征越多，制造系统就会变得越来越容易重新配置。

一个重要的问题是适当的“粒度”模块的RMS。近年来对于许多制造系统重新配置的基本模块虽然将三轴数控机床提高了准确性和可靠性，但产品的成本也上升了许多。然而，研究必须考虑各种各样的选择。因此，本文将讨论可重构机床的概念(RMT)，这让重新配置的“粒度”从机器级到组件级别。对于RMTs，重新配置组件级别，增加了几个困难，如成本，接缝，精度和动态结构响应。然而，RMT带来的许多的对于概念组件级别的RMS的潜在优势。因此，进行关于RMT的研究它是非常有用的，来评估预测的一些基本研究问题可以解决，如果有吸引力的应用领域RMT可以开发。因此，我们的研究小组已经设计并建造了几个RMT，包括桌面笛卡尔三轴RMT，硬件可重构检查机器和一个建筑原型RMT (3,15 - 20)。论文网

本文的目的是描述拱门型RMT，第一个演示是在2002年在芝加哥国际制造技术展览会上，提供一个简短的描述设计理念，设计和施工，机器的动态特性。介绍了机器在不同的重新配置的位置的频率响应函数(FRFs)和实验验证分析稳定性。切削模型估量也进行了评估机器的稳定性。相反在设计阶段预测的拱门型RMT[15，18]，机器的动态性能不发生显著的变化与重构的位置。这就是本文所要讨论的原因。

2背景和方法论

2。1  拱门型RMT：设计与实施

对于拱门型RMT设计, 定制的灵活性的特点是基本的，使设计过程比起一个专用机床或一个灵活的数控机床的设计更加复杂[17]。拱门型RMT功能设计的重点是完成汽缸倾斜表面的精铣。对于所有倾斜表面工具公差和工艺参数是相同的。然而，表面研磨是对水平线成不同角度：30°(V6气缸盖)和45°(V8汽缸头)。专用机床的解决方案对于零件族的每个零件将需要一个定制的配置。如果一个商业数控机床的解决方案被寻求，人们会选择五轴数控机器与正交运动学。在拱门型RMT提出了可重构的替代解决方案的机器能够使用一个被动的自由程度的重新配置的三轴运动学。