基于KBE的智能模塊化機床設計系統(tǒng)研究
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基于KBE的智能模塊化機床設計系統(tǒng)研究
摘要-為解決目前模塊化機床設計中出現(xiàn)的問題，KBE技術被引入到現(xiàn)場。KBE模塊化機床設計與KBE相結合，加強了設計知識的繼承與重用，實現(xiàn)了通用機床的智能化設計，為模塊化機床設計提供了可靠的技術支持。本文闡述了系統(tǒng)的組成部分和實現(xiàn)的關鍵技術。
關鍵詞：組合機床；知識工程；智能設計。
第一節(jié)
簡介
模塊化機床行業(yè)的水平代表了國家裝備制造業(yè)的水平。隨著市場競爭的加劇和產品需求的增加，傳統(tǒng)企業(yè)受到數(shù)控模塊化機床及其高精度，高生產率，高靈活性，多品種，周期短的自動化生產線的挑戰(zhàn)。為了提高競爭力，確保在市場上立于不敗之地，模塊化機床行業(yè)不得不縮短產品開發(fā)時間，提高質量，降低成本，改善服務，提高環(huán)保意識。這是現(xiàn)代模塊化機床行業(yè)將信息技術應用于轉型的唯一出路。
隨著CAD，CAE，CAM，CAPP等先進設計制造技術的廣泛應用，許多模塊化機床制造商在設計階段采用了CAx。從早期的AutoCAD到后期的模塊化設計系統(tǒng)以及在三維設計軟件UG，ProE平臺上開發(fā)的整體設計系統(tǒng)，這些輔助設計系統(tǒng)在一定程度上減少了設計人員的工作量，提高了設計效率。但是當涉及到項目決策，設計評估和關鍵參數(shù)選擇時，往往需要設計者的更多干預。因此，設計人員的熟練程度在很大程度上決定了模塊化機床設計的水平和質量。目前模塊化機床設計中存在的一些常見問題是：（1）設計知識的復雜性和多樣性，在設計過程中不容易獲得設計知識;（2）缺乏對經驗知識的有效引導和組織，導致其重用和共享程度低;（3）不同設計師犯下的重復性錯誤;（4）耗時參考產品設計中的相關書籍。因此，要提高設計的綜合開發(fā)和決策能力，需要建立模塊庫和智能設計系統(tǒng)，將專家經驗和知識融入系統(tǒng)，模擬專家級決策過程。設計人員所需要的只是設計要求和重要設計決策的輸入。
第二部分
系統(tǒng)總體結構設計
A.系統(tǒng)框架
基于KBE的智能設計系統(tǒng)采用4層C / S架構，包括最底層的用戶界面，功能實現(xiàn)層，工程數(shù)據(jù)庫和操作系統(tǒng)，網絡，計算機等。總體框架如圖1所示。
圖1 模塊化智能設計系統(tǒng)框架基于KBE的機床
其中，功能實現(xiàn)層有5個子系統(tǒng)：人工智能系統(tǒng)，產品參數(shù)化設計系統(tǒng)，性能分析系統(tǒng)，知識管理系統(tǒng)和輔助系統(tǒng)。人工智能系統(tǒng)從現(xiàn)有的模型庫中提取類似的實例，并根據(jù)新產品開發(fā)要求對其進行修改。產品參數(shù)化設計系統(tǒng)負責主要部件的參數(shù)化設計和組裝。性能分析系統(tǒng)分析產品性能（切割穩(wěn)定性，主軸剛度，樣品精度等）。知識管理系統(tǒng)主要完成總體控制結構和知識獲取的參數(shù)優(yōu)化。輔助系統(tǒng)履行應用通知的功能，與普通的數(shù)據(jù)庫不同。
B.系統(tǒng)工作流程
根據(jù)模塊化機床設計過程的特點，基于知識的智能設計系統(tǒng)的工作流程如圖2所示...
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