基于规则和实例推理的智能化刀具CAD系统研究

摘要

现代先进制造技术的发展对刀具设计提出了更高的要求。刀具设计与计算机技术，信息技术，网络技术的结合成为刀具设计研发的新热点，智能化成为CAD研究的一个重要方向，研究刀具智能CAD系统对提高刀具设计效率，促进刀具设计创新具有重大的现实意义。 本论文是采用面向对象的编程方法，基于’VC环境和UG平台研究开发的刀具智能CAD系统，本系统综合利用了基于规则推理技术、基于实例推理技术、UG二次开发技术、参数化三维特征建模技术以及数据库技术，提出了基于规则和基于实例集成推理的技术，实现了刀具设计的智能化。 本系统的基于规则推理专家系统模块采用基于产生式规则为主、面向对象方法为辅的知识表示方法，建立了系统知识库；并且综合运用基于规则推理和面向对象推理实现了系统推理机；采用预置文本法和追踪解释法实现了系统的解释机。 本系统的基于实例推理模块主要采用面向对象的方法根据实例的属性特征对实例进行表示，采用权值邻近法计算相似度进行刀具实例检索，运用两级学习方式进行实例修改学习，并且把实例参数与实例模型分开保存。 参数化技术是CAD技术在实际应用中提出的课题，本系统开发了基于UG的三维参数化建模模块，采用程序参数化方法，进行基于UG的二次开发，与基于规则和基于实例集成推理设计模块相结合，利用设计结果参数进行尺寸驱动，实现刀具的三维参数化建模。

目录

文摘

英文文摘

西北工业大学业学位论文知识产权声明书及西北工业大学学位论文原创性声明

第一章绪论

1.1智能化CAD技术概述

1.1.1 CAD技术

1.1.2 CAD技术发展方向

1.1.3智能化CAD技术

1.2刀具CAD技术发展及应用现状

1.2.1刀具CAD技术发展

1.2.2刀具CAD技术应用现状

1.3本课题的研究背景及其意义

1.4论文研究内容及章节安排

1.4.1主要研究内容

1.4.2章节安排

第二章刀具智能CAD系统总体设计

2.1刀具智能CAD系统设计思想

2.1.1刀具设计的特点

2.1.2刀具智能CAD技术的应用

2.2系统总体设计方案

2.2.1基于实例推理与基于规则推理的数学关系和性能比较

2.2.2 CBR与RBR的结合必然性

2.2.3基于规则推理与基于实例推理的结合

2.3系统总体结构和功能模块分析

2.4系统开发环境

2.4.1系统编程语言

2.4.2系统编程环境

2.4.3 CAD软件平台

2.4.4数据库管理系统

2.5本章小结

第三章刀具智能CAD基于规则推理设计

3.1人工智能与专家系统技术

3.1.1人工智能与专家系统概述

3.1.2专家系统的结构

3.1.3专家系统的类型

3.2刀具智能CAD基于规则的专家系统结构

3.3刀具设计专家系统的知识表示

3.3.1知识的类型和表示

3.3.2刀具知识的类型和表示方法

3.4刀具设计专家系统的知识库设计及管理

3.4.1刀具知识库的设计

3.4.2刀具知识库的管理

3.5刀具设计专家系统的推理机设计

3.5.1基于规则的推理(RBR)

3.5.2面向对象的推理

3.6刀具设计专家系统的解释器

3.6.1预置文本法

3.6.2追踪解释法

3.7本章小结

第四章刀具智能CAD基于实例推理设计

4.1基于实例的推理(CBR)

4.1.1基于实例推理的发展

4.1.2 CBR设计的原理和关键技术

4.1.3 CBR在刀具智能CAD系统中的应用

4.2刀具智能CAD的CBR系统设计

4.2.1 CBR系统组成

4.2.2刀具设计CBR系统推理设计流程

4.3刀具实例库的构建

4.3.1刀具实例表示

4.3.2刀具实例组织

4.4刀具实例的检索和匹配

4.4.1检索算法选择

4.4.2实例检索过程

4.4.3实例匹配

4.5刀具实例的修改学习

4.6刀具实例的保存

4.7本章小结

第五章刀具三维参数化建模

5.1基于特征的参数化设计

5.1.1参数化设计

5.1.2基于特征的参数化设计

5.1.3参数化设计的优点

5.1.4刀具的参数化设计

5.2 UG二次开发技术

5.2.1 UG应用现状

5.2.2二次开发中的关键技术

5.2.3 UG二次开发相关技术

5.3刀具三维参数化建模实现

5.3.1基于UG二次开发的三维参数化建模

5.3.2刀具智能CAD系统与UG平台的集成

5.4本章小结

第六章刀具智能CAD系统运行实例

6.1刀具设计初始条件

6.2刀具设计过程

6.2.1使用基于规则的专家系统进行刀具设计

6.2.2使用CBR系统进行刀具设计

6.2.3刀具设计结果

6.3本章小结

第七章结论与展望

7.1论文总结

7.2存在的问题与展望

参考文献

硕士期间发表的论文

致谢