CAPP決策制定系統(tǒng)基于經(jīng)驗的研究

CＡＰP決策制定系統(tǒng)基于閱歷的商量摘要:基于閱歷的CAPP決策制定系統(tǒng)在分析CAPP現(xiàn)在的應(yīng)用和進展前景的基礎(chǔ)上被提出了。決策制定系統(tǒng)的理論基礎(chǔ)，推力結(jié)構(gòu)，功能模塊也在這篇論文中簡略的商議?和分析。與此同時,依據(jù)分層規(guī)劃的思想基于閱歷的CAPP決策制定系統(tǒng)被分成十個主要的功能模塊。通過這個規(guī)劃,運用企業(yè)的閱歷,這篇論文已經(jīng)對其中的五大模塊進行了簡略的分析，例如工藝路線的選擇、加工方法的選擇、機械工具的選擇、工具和測量工具的選擇和加工余量的選擇.企業(yè)的閱歷在設(shè)計中充分體現(xiàn)出來了，通過考慮多方面因素對工藝路線的影響,并且在閱歷的基礎(chǔ)上建立相關(guān)的工藝路線模型和系統(tǒng)。關(guān)鍵詞——CAPP；決策制定系統(tǒng);閱歷；分層規(guī)劃1、介紹CAＰP（計算機幫助工藝規(guī)程設(shè)計）指的是制定在計算機硬件和軟件技術(shù)、支撐環(huán)境的幫助下,或者使用計算機數(shù)值計算、規(guī)律和推理等功能制定機加工過程。工藝設(shè)計的數(shù)據(jù)就是生產(chǎn)和信息系統(tǒng)的數(shù)據(jù)來源，隨著現(xiàn)代制造技術(shù)的進展格外是信息共享的需求在產(chǎn)品的整個生命周期，其信息集成功能和功能協(xié)調(diào)支配通過CAＰP在整個產(chǎn)品生命周期已經(jīng)越來越重要。依據(jù)系統(tǒng)的工作原理CAＰP可以分為五大類:交互式的、派生式、創(chuàng)成式、綜合型和CAPＰ專家系統(tǒng)。盡管CAＰP的類型和設(shè)計方法是國多種多樣的，但是從內(nèi)常見的情況來看，基于派生式的CＡPP系統(tǒng)更常見，而且在很長一段時間內(nèi)，CAPＰ商量者和開發(fā)這常常忽視一般的基礎(chǔ)技術(shù)、方法、深度的商量和探究與工藝設(shè)計問題相關(guān)的數(shù)據(jù),并且使用各種各樣的新的觀念、新的方法和新的技術(shù)的使用都缺乏應(yīng)用基礎(chǔ)和缺少系統(tǒng)基礎(chǔ)。在此基礎(chǔ)上,這篇論文在閱歷的基礎(chǔ)上提出了這個CAＰP決策制定系統(tǒng),這個決策系統(tǒng)以加工知識、產(chǎn)品的工藝數(shù)據(jù)庫為核心，交互式的設(shè)計為基礎(chǔ),企業(yè)的閱歷為指導(dǎo),管理技術(shù)基知識和技術(shù)編輯知識作為應(yīng)用支持工具。同時決策系統(tǒng)名對電腦化的、產(chǎn)品工藝設(shè)計和管理信息化已經(jīng)轉(zhuǎn)變了完全自動化概念盲目追求的商量，突出了“靈敏性、工具、綜合、閱歷"在CＡＰP系統(tǒng)要求中的重要作用并且使這個系統(tǒng)具有有用性、通用性換和擴展性.２、基于閱歷的CAPＰ決策理論A．ＣAPP決策理論基礎(chǔ)工藝設(shè)計是產(chǎn)品設(shè)計和制造的界面,工藝資源優(yōu)化的重要技術(shù)和合理的支配工藝.它的主要的任務(wù)包括識別處理方法，選擇機床和刀具，選擇切削參數(shù)，夾具的選擇,生產(chǎn)時間和計算成本等.工藝過程是一個典型的半結(jié)構(gòu)化決策問題基于人機交互的過程,以為工藝設(shè)計是多個簡潔系統(tǒng)的典型的解決方案，并且工藝設(shè)計本身就是多目標問題,它的主客觀因素也是多方面的。因此，決策制動過程是全部模型中最簡潔的。由于決策過程的簡潔性，閱歷性和突出的共性特征會產(chǎn)生問題,它通常依據(jù)分層規(guī)劃分成每一個子任務(wù)，同時依據(jù)每一個子任務(wù)要達到的幫助工藝建立決策制定子模型.因此,依據(jù)分層規(guī)劃的基本思路該決策系統(tǒng)系統(tǒng)將一個簡潔的問題分割成很多小的問題，若果這些子問題仍然不能容易的找到它的解決方案,這些子問題可以再進一步在分成若干子問題的子問題,通過整合全部子問題的解決方案應(yīng)對整個問題的解決方案就被確立了。B．CAＰP決策系統(tǒng)的推理當把決策制定過程的簡潔問題分成若干可以直接解決的子問題，分析并完成這些子任務(wù)是必須的,為了建立并解決策略、方法、任務(wù)規(guī)章和這些子任務(wù)的數(shù)據(jù)，基本思想是分析并劃分每一個子任務(wù)的種類，確定它們的解決挨次，構(gòu)造子任務(wù)額解決方案。確定決策制定的規(guī)章和數(shù)據(jù)去解決子任務(wù)?；诜謱右?guī)劃，CAPP決策制定的推理的結(jié)構(gòu)在圖標一中表示出來。主控制推理2推理2推理10推理9推理1第一層推理知識庫子任務(wù)．。．.．.．.。.。。..。.．．..。.。知識庫子任務(wù)其次層第三層第四層圖表1．ＣAPＰ決策制定推理的框圖Ｃ.CＡPP決策制定系統(tǒng)的功能框圖依據(jù)分層規(guī)劃,決策制定系統(tǒng)的過程可以唄分成十個主要的功能模塊,在每一個功能模塊相應(yīng)的幫助決定過程模塊在閱歷的基礎(chǔ)上被創(chuàng)立,同時這個決策系統(tǒng)的框圖在圖表2中表示出。不難看出工序編碼和材料分類一步步成組是CAＰP決策制定的條件，由于技術(shù)程序的部分組成了工序、安裝、工步,因此標準化和編碼工作流程、工作步驟是組成CAPＰ系統(tǒng)的重要工作.由于零件的材料是由設(shè)計決定的,直接影響加工方法的選擇,工具和切削用量的選擇，所以零件材料的編碼也是很重要的，此外,基于閱歷的CAＰP決策制定系統(tǒng)也包含十個子系統(tǒng)模塊，例如工藝路線決策制定模塊,加工方法選擇模塊，機床選擇模塊，工具和量具選擇模塊,切削用量選擇模塊等等。其中的五個子系統(tǒng)在下面的文章中做了簡略的介紹。夾具夾具的選擇機床的選擇加工方法選擇空白選擇工藝文件PDM系統(tǒng)標準工時數(shù)切削余量的選擇尺寸工藝文件PDM系統(tǒng)標準工時數(shù)切削余量的選擇尺寸鏈的計算工藝公差查詢剩余分配工具和量具的選擇經(jīng)驗檢索企業(yè)數(shù)據(jù)庫工藝編輯模塊工藝路線決策模塊讀取部分信息工藝圖MPS系統(tǒng)工藝卡片工序流程編碼和材料分類成組圖表２。ＣAPＰ決策系統(tǒng)的功能框架3、工藝路線和加工方法的決策系統(tǒng)工藝路線決策系統(tǒng)輸出工藝文件進入交互式界面工藝路線選擇零件信息檢索YorN?CAPP啟動檢索零件圖號（編碼組）工藝路線決策制定系統(tǒng)系圖表3中表示出了，這個模塊使用了交互式和檢索式混合的形式，在檢索部分,它在企業(yè)閱歷的基礎(chǔ)上依據(jù)適當?shù)姆椒ㄕ沓隽斯に囉糜跈z索。當發(fā)現(xiàn)相像的工藝之后它將輸出工藝文件進入交互式界面工藝路線選擇零件信息檢索YorN?CAPP啟動檢索零件圖號（編碼組）NY圖表3技術(shù)的決策制定過程進入人機工藝編輯界面，在這個界面,設(shè)計者可以充分利用加工方法選擇模塊、機床選擇模塊、工具和量具選擇模塊和切削余量選擇模塊等等，要求必要的信息并最終完成工藝文件的籌備工作。這個模塊也應(yīng)該支持捕獲、共享和重復(fù)使用工藝設(shè)計信息。系統(tǒng)獵取并優(yōu)化設(shè)工藝設(shè)計數(shù)據(jù)（包括產(chǎn)品數(shù)據(jù)，工藝數(shù)據(jù)和管理數(shù)據(jù)）和信息（包括工藝設(shè)計原則等等），并通過相關(guān)的數(shù)據(jù)庫管理這些設(shè)計信息。這也許能說明設(shè)計決策同時推測設(shè)計轉(zhuǎn)變所產(chǎn)生的影響，并且它還有助于共享和重復(fù)利用信息去承受各種水平的自學(xué)能力和自我適應(yīng)能力。Ｂ.加工方法決策系統(tǒng)傳統(tǒng)的加工方法的選擇是由一個工藝人員決定的，這種方法，質(zhì)量和編輯時間都取決于工藝人員的閱歷和嫻熟程度，這種方法極度的限制了決策制定的效率,結(jié)果增加的企業(yè)的成本，因此,充分利用計算機的信息存儲容量大,計算速度快,便于操作的特征去管理編制、存儲、查詢工藝數(shù)據(jù)庫并且實現(xiàn)加工方法選擇的自動化,它將大大提高企業(yè)的效率同時為加工方法的快速和精確查詢供應(yīng)了有力保證。計算機幫助查詢系統(tǒng)在加工方法中的實現(xiàn)將使很多工藝人員脫離繁瑣的、重復(fù)的工作,并供應(yīng)一個現(xiàn)實可行的方法。計算機查詢系統(tǒng)的使用不但提高了查詢的速度和質(zhì)量，而且對操作人員的技術(shù)要求不高,和傳統(tǒng)的選擇方法相比較，充分利用計算機查詢系統(tǒng)不僅提高了查詢的速度而且克服了加工方法選擇的易變性和質(zhì)量的不穩(wěn)定性。４、機床、工具和量具的選擇系統(tǒng)機床選擇模塊的框架機床的選擇是工藝問題,它面臨著成形加工業(yè)務(wù)的匹配問題，選擇合適的機床工工藝路線決策模塊選擇工作路徑使用人機交互額界面選擇機床重量優(yōu)化查詢工藝使用人機交互額界面選擇機床重量優(yōu)化查詢工藝密碼查詢工藝時間查詢每小時成本查詢床成本查詢查詢結(jié)果符合約束條件和序列機床選擇模塊?圖表4。機床的選擇的框架將對零件的加工、設(shè)備利用率、載荷平衡、生產(chǎn)周期、工人勞動強度等等有直接的影響.通過接受不同類型和模型的機械加工方法，使用分層書結(jié)構(gòu)作為一個總的結(jié)構(gòu)框架，本文敘述了他們的基礎(chǔ)單元和生產(chǎn)規(guī)章的知識，并且為機床的選擇供應(yīng)了幾個策略。機床的選擇系統(tǒng)將機床分為車床、銑床、鏜床、鉆床、刨床、磨床、拉這七類,與使用這種工藝方法的工藝路線決策系統(tǒng)的工藝名稱相全都.在籌備階段,設(shè)計者首先選擇加工方法，然后進入機床選擇模塊去查詢并選擇機床,這種方法能大大提高縮小查詢的范圍并提高系統(tǒng)的效率。B.工具和量具的決策制定系統(tǒng)量具選擇系統(tǒng)查詢插入主系統(tǒng)刪除維護系統(tǒng)插入刪除查詢工具選擇系統(tǒng)工具的選擇影響工藝參數(shù)、工裝和設(shè)備的選擇，同時也影響生產(chǎn)力,生產(chǎn)成本，繼而機加工精度。傳統(tǒng)工具的選擇是由有閱歷的工人和工程師手工制作的，這種方法需要人工處理數(shù)據(jù)，由于大量的離散的數(shù)據(jù)點數(shù)據(jù)檢索的速度格外的慢，量具選擇系統(tǒng)查詢插入主系統(tǒng)刪除維護系統(tǒng)插入刪除查詢工具選擇系統(tǒng)圖表5.工具選擇框架并且精確性也格外的差，因此，使用計算機幫助工具可以提高查詢效率同時使信息循環(huán)加快，并且調(diào)查的質(zhì)量穩(wěn)定標準化程度高。技術(shù)人員的閱歷和嫻熟程度要求程度也不高，我們只需要輸入工作步驟、工藝、零件尺寸參數(shù)就可以自動的查詢選擇工具，它在CAPP系統(tǒng)和CＡM系統(tǒng)中應(yīng)該是相互協(xié)調(diào)便利的，并且便于工具的科學(xué)管理，依據(jù)系統(tǒng)的功能要求，決策制定系統(tǒng)的工具和量具被分成三個只要的模塊：工具選擇系統(tǒng)，量具選擇系統(tǒng)維護系統(tǒng).這個系統(tǒng)的框架在圖標5中表示出了.５、切削余量選擇系統(tǒng)零件的加工主要是由刀具和工件的相對運動完成的,這個相對運動主要包括主運動和進給運動,規(guī)定主運動的速度為切削速度V，進給運動的尺寸為進給量ｆ，刀具切入深度的尺寸為切削深度a,切削速度、進給量和切削深度是零件加工的三個主要的工藝參數(shù)，正確的選擇切削余量在提高切削余量效率、確保切削加工質(zhì)量和削減加工成本中起到重要的作用.切削深度a的選擇切削深度的選擇是相對比較容易的當在加工中加工余量被卻確定,依據(jù)尺寸精度的等級和切削深度的關(guān)系切削深度相關(guān)的精確等級可以被確定。和目前的加工余量相比較之后，如果加工余量在相應(yīng)的范圍內(nèi)或去除材料的兩個步驟，可以使切削深度和機械加工余量相匹配，切削加工一般分為粗加工、半精加工和精加工，在粗加工中要在一次走刀中盡可能多的去除全部的加工余量，在大型機床中，切削深度可以達到8～10mm，在半精加工過程中，規(guī)定切削深度為0．5~2mm,而精加工過程范圍在0.1～０。4。Ｂ。進給量ｆ的自動選擇自動選擇進給量f是自動識別切削余量的關(guān)鍵，由于在粗加工過程中對表面質(zhì)量沒有要求,切削力通常很大，我們必須重點考慮工藝系統(tǒng)抗擾性，切削力的大小和工具尺寸等等，例如選擇進給量。同時,進給量必須保證機床和工具不能被損壞，由于很大的切削力和工件變形都是由切削力引起的