模具参数 [模具高速铣削参数专家系统的设计]
时间：2019-03-30 03:32:30 来源：雅意学习网 本文已影响 人 
摘要：针对模具高速铣削生产过程中切削参数设置不合理、劳动效率低下的问题，提出利用模具高速铣削参数专家系统来辅助决策以确定最优工艺方案。首先根据需求分析设计了整个系统的体系结构，以数据库设计理论为基础设计信息库与知识库中各实体间的关系模型并以C#与SQL Server为工具来实现，用确定性推论与不确定性推论相结合的方式构建了知识推论机制。最终实现了模具高速铣削参数自动决策的功能。
关键词:专家系统;基于规则推理;数据库;混合推理;铣削工艺
中图分类号：TP18文献标识码：A文章编号：1009-3044(2012)16-3942-03
Design of High Speed Milling Expert System of Die
WANG Rui-peng1,2
(1. Tongji University, Shanghai 201800, China; 2. Beifang University of Nationalities,Yinchuan 750021, China)
Abstract: In order to overcome the weakness of Irrational cutting parameter setting of the production process of the die and inefficient work, a high speed milling expert system of die parts was presented to Cause the optimum craft scheme to be fixed. Firstly, according to the demand analysis to design the system structure, based on design theory of the database, the relation model was designed by C# and SQL Server,The mechanism of knowledge reasoning was constructed by method that the determinacy inference combines with uncertain infer? ence. Finally, The function of the automatic decision of the milling parameter was realized.
Key words：expert system; rule-based reasoning; database; hybrid reasoning; milling
高速铣削技术是随着数控技术及刀具新材料技术所诞生的一种新的切削加工工艺。这种切削加工工艺在模具制造领域中将会得到越来越广泛的应用。高速铣削技术可以极大的提高模具的生产效率，使模具表面加工质量达到磨削等级，并能够降低切削加工成本，是模具加工技术的发展趋势。高速铣削技术的核心是根据所加工模具材料来选择合适的铣削刀片材料并确定使刀片处于最佳切削状态下的切削参数。目前，多数模具加工企业都是根据操作者的个人经验来确定高速铣削参数，这样得到的高速铣削参数并非最优的切削参数，致使模具的加工成本与加工质量都会受到影响。使用专家系统可以将已积累的切削经验数据进行存数管理，并根据实际切削状况，依照一定的规则进行推理后，为切削加工提供最优化的切削参数。国内外对切削专家系统进行了长期的研究，并取得了一系列的成果，但主要都是车削、铣削通用专家系统，对于模具高速铣削领域并不适用。该文针对模具高速铣削领域的特殊应用，设计了相应的切削参数专家系统，可以为模具高速铣削参数提供优化的决策支持。
推理以知识库中的已有知识为根据，是一种基于知识的推理。基于知识推理的计算机实现就构成了推理机[5]。推理机是整个专家系统的核心，推理机设计的合理与否将会决定整个专家系统的求解效率及输出策略的可信度的认可。本专家系统根据具体实际情况，采用两种推理机制，一种推理机制为基于规则库的精确推理，另一种推理机制为基于实例库的不精确推理。
1）基于规则库的精确推理：本专家系统在进行知识推理时，首先进行精确推理，推理方法采用正向推理控制策略。正向推理控制策略在推理时，系统首先检索规则库中所存储的每条规则的条件部分，当某条规则的条件部分与事实所匹配，就将该规则取出，排入候选规则队列。如果与事实相符的规则不仅一条，而是有若干条，即发生所谓的“冲突”，需要采用冲突消解策略，本系统采用广度优先策略，其思想是先试用一条规则，如果这条知识在运用过程中失效，再回溯其他知识[5]。冲突消解后，推理机将会选定一条规则进行推理，并将推理结论存入中间状态库，作为后续推理的事实，系统将重复上述过程，直至问题解决或无规则可用。
2）基于实例库的不精确推理[6-8]：当采用精确知识推理，无法求解问题时，系统将采用基于实例的不精确推理方法。其实质是当规则库中没有与现有问题所匹配的规则时，系统检索实例库中与现有问题最接近的加工实例解决方案。
在设计不精确推理算法时，首先要定义相似度函数，相似度函数主要用于构建对象间相似度的量化指标。定义相似度函数为likeness(x,y)?(0,1)，该函数还应满足对称性与自反性。该函数的定义如下：
1）用基于规则的精确推理与基于实例库的不精确推理相结合的方法进行知识推理，可以很好的将手册书本专业知识与现场工人经验知识结合在一起为系统决策提供支持。用户输入待加工材料的信息及加工要求，系统可以自动的确定采用何种推理机制，并最终输出最佳的铣削加工工艺方案。
2）模具高速铣削参数专家系统结构简单，开发难度小，在模具切削加工领域具有极大的应用前景，尤其是中小模具加工企业可以以极低的成本使用整个模具行业的先进制造加工工艺。
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