基于案例推理的智能化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)研究.pdf

1、在產(chǎn)品的加工、檢測(cè)和裝配工藝過程中，夾具起著夾持工件和精確定位的重要作用，它的結(jié)構(gòu)性能、制造費(fèi)用及制造時(shí)間直接影響著產(chǎn)品生產(chǎn)的質(zhì)量和成本。而夾具設(shè)計(jì)是一個(gè)涉及諸多影響因素的復(fù)雜過程，很大程度依賴于設(shè)計(jì)者經(jīng)驗(yàn)，且設(shè)計(jì)結(jié)果具有較差的可預(yù)見性。隨著現(xiàn)代制造業(yè)及產(chǎn)品市場(chǎng)的快速發(fā)展，企業(yè)迫切的需要提高夾具的設(shè)計(jì)效率及設(shè)計(jì)質(zhì)量，為此，大量研究者致力于智能化夾具設(shè)計(jì)方法的探究。
　　基于案例推理是人工智能中一種新興的機(jī)器學(xué)習(xí)和推理方法，其中心思

2、想是利用先前解決問題的方法和經(jīng)驗(yàn)來解決新問題，一定程度上可緩解夾具設(shè)計(jì)的個(gè)人經(jīng)驗(yàn)依懶性。而此前基于案例推理的夾具設(shè)計(jì)方法，其大多是僅以工件的幾何形狀為案例表示和搜索依據(jù)，嚴(yán)重影響推理系統(tǒng)的檢索效率及準(zhǔn)確度。針對(duì)這種情況，本文對(duì)夾具設(shè)計(jì)案例的特征表示建模及檢索算法進(jìn)行了探究，并開發(fā)了一種基于案例推理技術(shù)的智能化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)，具體研究?jī)?nèi)容如下:
　　(1)以具體夾具設(shè)計(jì)實(shí)例為對(duì)象，建立夾具設(shè)計(jì)案例的特征表示模型，該模型涉及夾具設(shè)計(jì)過程

3、的各方面影響因素，不僅包含工件的幾何形狀信息、材料信息，還有以前較少考慮的加工工藝和其他功能信息等;尤其在工件的幾何特征表示中添加了幾何位置拓?fù)潢P(guān)系，實(shí)現(xiàn)了工件幾何模型的準(zhǔn)確表示;最后采用UML面向?qū)ο蟮谋硎痉绞綄?duì)各個(gè)特征信息進(jìn)行結(jié)構(gòu)化和模塊化存儲(chǔ)。實(shí)例研究表明:該案例表示模型可有效實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)特征信息的表示存儲(chǔ)。
　　(2)研究CBR系統(tǒng)的案例檢索策略，建立針對(duì)夾具設(shè)計(jì)案例特征表示模型的層級(jí)式檢索機(jī)制，推導(dǎo)夾具設(shè)計(jì)案例及各個(gè)特征

4、信息的相似度計(jì)算公式，并針對(duì)工件的幾何特征匹配，提出了幾何形狀結(jié)合位置拓?fù)潢P(guān)系的并行式檢索算法，該算法主要通過搜索節(jié)點(diǎn)對(duì)應(yīng)約束的最大公共連通子圖來確定零件的幾何特征相似度。以具體夾具設(shè)計(jì)為例進(jìn)行案例研究，結(jié)果表明該案例檢索機(jī)制及相似度計(jì)算法公式可準(zhǔn)確實(shí)現(xiàn)夾具設(shè)計(jì)案例的搜索匹配。
　　(3)分析智能化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)的運(yùn)行機(jī)理及功能模塊，應(yīng)用夾具設(shè)計(jì)案例表示及檢索算法的理論研究成果，采用Access數(shù)據(jù)庫建立夾具設(shè)計(jì)案例信息管理系統(tǒng)，利

5、用Visual C++開發(fā)工具進(jìn)行系統(tǒng)人機(jī)交互界面及后臺(tái)運(yùn)行程序編程，以UG NX7.5及其二次開發(fā)功能為平臺(tái)開發(fā)出基于案例推理技術(shù)的夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)。通過具體的系統(tǒng)界面應(yīng)用和實(shí)例運(yùn)行結(jié)果表明該系統(tǒng)可有效提高夾具設(shè)計(jì)的效率及質(zhì)量。
　　文章以實(shí)現(xiàn)夾具的智能化設(shè)計(jì)為目標(biāo)，根據(jù)基于案例推理方法的核心技術(shù)要求，建立了夾具設(shè)計(jì)案例的特征表示模型及檢索匹配算法，在此基礎(chǔ)上完成了基于案例推理的智能化夾具設(shè)計(jì)系統(tǒng)開發(fā)，從理論研究及實(shí)際應(yīng)用兩方面說明