基于CBR/RBR集成推理的薄壁圆筒件挤压工艺智能设计系统研究

摘要

挤压工艺属于少无切削的金属塑性加工工艺，具有生产成本低、生产效率高，以及产品具有良好的机械性能：尺寸精度高、误差小、强度高、韧性好等众多特点，因此挤压技术在当今制造业得到迅速发展，已成为金属塑性成形技术中不可缺少的重要加工手段之一，尤其是对于主要采用复杂挤压成形工艺的薄壁圆筒件更是如此。为了确保挤压产品开发周期，简化挤压工艺设计过程，促进计算机辅助工艺设计系统的实用化，缩短挤压工艺准备周期，提高企业产品在市场上的竞争能力，本文顺应当前基于知识的智能化设计系统发展趋势，开展了基于CBR/RBR集成推理的工艺设计系统研究。 本文在系统全面地分析薄壁圆筒件挤压工艺设计方法和KBE技术发展的基础上，提出了基于CBR/RBR集成推理的薄壁圆筒件挤压工艺智能设计系统。该系统主要包括零件产品模型、工艺事例检索、工艺流程推理、工艺详细设计、工艺结果输出等几大模块。 CBR/RBR集成推理技术以统一的数据结构为基础，依托标准事例，通过改进的事例检索方案进行事例检索，返回相似事例或者标准事例支持新事例设计。系统融合了经验和规则知识、运用了各种知识表示技术，设计过程中，使系统始终贯穿CBR/RBR集成推理的思想。 建立了面向对象的事例模型，该模型作为集成推理系统的数据结构基础，不仅包括事例经验信息，也包括领域规则信息，集成了事例与规则的优点。 研究了薄壁圆筒件挤压工艺设计理论与流程，总结其设计要点、设计方法与难点，引入标准事例概念。在总结、归纳领域知识的基础上，提取了按薄壁圆筒件口径分类的大、中、小口径三类标准事例。标准事例的提取为CBR/RBR集成推理提供了坚实的数据基础。 在上述理论研究基础上，本文以Visual Studio.net为开发平台，运用C++、UG Open API语言，开发了UG NX外部应用程序与内部应用程序相结合的薄壁圆筒件挤压工艺智能设计系统，系统将工艺详细设计完整地融合在工艺设计的过程中，进行各个工艺半制品、模具结构与尺寸设计，工艺力计算等，以工程图纸、工艺卡片等方式提供结果文件。系统界面友好，知识丰富，解决了薄壁圆筒件挤压工艺设计的难点问题。 本文所研究的系统，不论是对薄壁圆筒件挤压工艺设计，还是对KBE技术的发展，都具有较好的理论和工程应用价值。