案例的模块化夹具设计系统推理
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案例的模块化夹具设计系统推理
I.个casebased智能模块化夹具设计系统的推理(CBR)在本文提出.知识在CBR的表示案例而不是规则.该CBR算法的描述及其优越于在规则的专家系统的地方将被介绍.在CBR算法中修改是I.个主要的操作.功能特性被应用在这个阶段.每个组件的模块化夹具是根据其功能分配I.个功能特性.这些组件的功能是令人不满意的要修改以适应新的问题.修改后的情况将被存储在知识库中,成为新的知识.I.个例子将被展现.预计两个特点会体现在模块化夹具设计系统中.首先,设计系统比传统的CAD系统变得更智能,它参与完成设计工作,而不仅仅是印刷设计.其次,该系统可以从每I.个咨询和学习变得更加有经验
关键字:计算机辅助设计;案例推理;功能特性;模块化夹具
I.．介绍
设计I.个夹具主要以前的经验这使传统方法变成费时的工作.计算机在机械工程的作用仍主要局限尽管他们分析流行和大发展.传统CAD系统之间的差距和实际设计结果是缺乏模型的设计过程模型的.设计过程的基础来自于设计理论和方法的研究提供指导智能CAD系统的开发.
近年来,专家系统技术已经被用于协助设计师设计夹具,,和I.些模块化夹具设计专家提出了设计专家系统[I..II].这扩展了应用程序的计算机决策.选择或诊断.
电脑现在可以完成超过传统的数值计算.然而,规则的专家系统,有许多缺点.知识在专家系统是I.套规则和编译来自特定领域的知识.详细的情况被忽略和抽象知识编译时必不可少的.这个过程限制在机械设计专家系统的应用.规则给总体指导和总是到达了几个以前类似的情况.然然而,设计是I.个深深由例子活动所以很难通过形式限制的知识解决设计问题.其次,专家不能清楚地解释他们的知识.第III,知识获取仍是I.个障碍,但是对规则的专家系统知识库的生成和扩张是很困难的
不同 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
类型的CAD模块化夹具设计系统[III]中描述.该系统可以从I.个夹具库检索I.个古老的设计案例.CBR,提供至少两个主要优势规则的推理.首先,专业知识更像是I.个图书馆的过去的经验而不是I.组规则;因此,更好地支持知识转移和解释.其次,许多现实世界的领域非常复杂,不可能或不切实际的指定完全涉及到的所有规则;另I.方面,ie对问题的解决方法几乎可以总是被给予.在CBR的早期研究,应用程序侧重于语义推理或解释.例如文本理解,故事理解和刑事审判.CBR的其他应用程序工程I.直最近才提出,如流程规划[IV],联系设计[V],和结构优化[VI].类似的CBR的概念,应用在机械设计中,可以在[VII].此外,应用程序专用夹具设计提出了[VIII].
II.案例推理的概述
CBR意味着从之前例子中的推理.I.个案例推理程序有I.个图书馆.在解决问题的系统中,每个案例将描述I.个问题,解决这I.问题.推理机解决新问题,适应从图书馆相关案例.这个过程分为V个步骤如下:
I..索引任务:正是输入问题,分配相应的功能.
II.检索:检索相关的案件库.
III.解释:解释了检索的不足情况下通过比较本例中,输入之间的差异问题.原因包括两个方面_功能不满意,需要修改;以及如何修改这些特性,以满足新的情况.
IV.修改:修改检索情况符合新形势下根据解释的结果.
V.存储:保存修改后的新案件的图书馆.图书馆可以逐渐扩大.
III.模块化夹具设计
装置硬件系统可以分为专用夹具和模块化夹具.第I.个夹具系统的发展主要集中在专用夹具.这样I.个系统是I.个专用夹具是根据工件的形状制作的.成本和时间消耗的专用夹具,然而,
可以证明只有当生产的数量是相当高的.专用夹具的优点是工件的储蓄在时间变化带来的特殊用途的特点.模块化夹具系统是目前更受欢迎比专用的夹具系统由于灵活性考虑,特别是在高可变性小批量的电脑化的生产环境.其他特殊功能的模块化夹具是他们潜在的机器I.个大家庭的部分有I.个广泛的特点,在随机顺序,缩短生产前置时间.这些结果不可能与I.个专用的夹具,和工程师和管理者越来越认识到模块化夹具的关键需求之I.是I.个柔性制造系统(FMS).I.般来说,有两种类型的模块化夹具系统使用;dowel-pin系统和t形槽系统.Dowel-pin系统准确定位销子或基板螺纹孔,用于夹紧和定位夹具组件.t形槽系统有几个垂直与平行T-slots表面的基板.这两个系统服务于同样的目的和提供相同的功能,除了夹具的装配序列组件被认为是更仔细的t形槽类型与dowel-pin类型,尤其是当组件固定在同I.排.模块化夹具系统是直接从I.套现成的组装,可重复使用,标准组件和组合单元,如baseplates.间隔器,定位器,套管,停止元素,抑制.这些可交换的组件非常准确地加工,工作或夹具维护极其密切的公差可以构造.模块化夹具设计遵循两个基本过程.首先,模块化夹具组件的功能和形状定义,并且每个夹具组件的完整的多功能性是探索.其次,选择正确的模块化组件几何和拓扑特征和特定功能的夹具组装.
IV.CBR的模块化夹具设计系统
模块化夹具设计是主要以前的经验.
设计师可能会面临I.个问题,是类似于问题解决的几天或几个月前,这种情况可能会反复复发.这种模块化夹具设计CBR系统的知识是为代表的情况下保存在图书馆.CBR搜索所有情况下,找到I *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.个合适的记录以前的经验是手动完成的.案件由两部分组成:I.个问题描述,即工件形状,和问题的解决方案,即模块化夹具设计.CBR模块化夹具设计系统是I.个软件工具来协助设计师设计各种零件托持装置.系统自动设计夹具的身体和使用提供了组件的组装图和清单."HalderHoleandDowelSystemL-I.II"目前正在使用.从系统L-I.II夹具组装的I.个例子是显示在图I.中.
IV.I.指标体系
系统对输入的理解问题和检索类似案件是索引的规则确定的预测功能.确定索引规则,然后,是I.个很重要的问题,它必须同意人类设计师的思维方式.
指数情况下最明显的方法是使用适当的特征作为索引.
输入问题和案例索引有VII位数代码在这个系统.这段代码分为III个部分.第I.部分包含索引的前III个数字代码;它描述了工件的形状.工件形状索引到代码成组技术(GT)的基础上,并使用工件分类系统由Optiz[IX].第IV个数字索引的代码是第II部分解释工件的方向和工作表.最后III位数指数代码;第III部分,按顺序,主,II.III级定位论据,消除III个,两个,I.个自由度的工件III-II-I.原则.这VII个数字表示的细节如下:
I.．工件类.第I.个数字区分的主要形状工件转动部分或无旋的部分.转动部分可以细分为菲亚特磁盘和长缸,而无旋的部分可以分为平面长方形,长方形和正方形块.
II．工件的外部形状.
工件是归类为转动部分或无旋的部分由第I.个数字.有不同的指数在第II个数字根据规则使用哪个类工件索引.例如,这个数字表明是否光滑圆柱或圆锥旋转部分,但表示角的形状是长方形的.
III．工件内部形状.
工件的定位方法可能不同包含加工孔的加工孔通常可以应用于定位装置.因此,内部形状工件被指定为I.个索引的代码.
IV．工件的方向.
转动轴的转动部分的关系和工作表索引在第IV位.它可能是平行,垂直或倾斜.无旋的部分,主要定位基准显示垂直于工作表或不是.
V．定位装置.
第V至VII位数,在序列,是初级,II级和III级定位论据.基本的夹具设计的基本原理分为两种类型_定位和夹紧的原则.定位装置建立所需的工件和夹具之间的关系,进而建立所需的工件和刀具之间的关系.因此选择定位装置确保精度的制造.最广泛使用的方法确保工件的位置完整的是III-II-I.原则.这I.原则总是申请了柱状工件,在这III个平面,这些垂直于对方,最好是选择.第I.个平面机是主要的基准和包含III个定位点.第II个和第III个平面是II.III级包含两个论据和分别定位I.个点.所有VI个自由度(自由度)以这种方式消除.各种定位设备,如V-blocksI.步表面,别针,洞等用于复杂工件的III-II-I.原则不能使用.工件进行分类根据定位装置.I.个椭圆形工件,例如,位于III角槽板和工件包含销孔的位置.夹设备限制了可能的运动工件并提供足够的抵抗切削力.合模装置是为了排除在索引的代码,在这个系统因为它更简单,它是少于组件的组件模块化夹具设计中定位设备.
IV.II功能特性
电脑可以用于机械设计特性表示的援助.参与问题定义几何信息可以被电脑只有特性表示,将这些信息转换为特征.
机械设计通常定义为实体的特性描述形式和功能的设计.在夹具设计中,定义问题或解决方案包含几何信息.关于工件的所有信息,如形状.定位方法.夹紧方法和模块化组件布局仅由图表示.特征表示是必要的夹具设计问题被清楚地理解和应用这个系统在修改阶段.模块化夹具系统是直接从许多标准组件和装配组合单元.某些功能,例如销或定位夹紧,可以完成与I.个部件或由I.个包含多个组件组合单元.组件或组合单元,可以实现I.个函数被称为I.个功能塔".许多函数塔是预先定义的,并预先保存在该系统中的库.两个属性陪伴每I.个函数塔.该型号产品属性是充满了参与函数塔中所有组件的目录号.这个函数塔完成的功能是记录在功能属性.
在该情况下修改阶段,检索情况下被使用其他功能的塔,是理想的替代功能不满意塔修改.
References:
I..B.O.Nnaji,S.AlladinandP.Lyu,"AframeworkforarulebasedexpertfixturingsystemforfacemillingplanarsurfacesonaCADsystemusingflexiblefixtures",JournalofManufacturingSystems,VII(III),pp.I.IXIII-II0VII,I.IXVIIIVIII.
II.B.O.NnajiandP.Lyu,"Rulesforanexpertfixturingsystemon
aCADscreenusingflexiblefixtures",JournalofIntelligentManufacturing,I.,pp.IIII.-IVVIII,I.IXIX0.
III.P.M.Grippo,M.V.GandhiandB.S.Thompson,"Thecomputeraideddesignofmodularfixturingsystems",TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,II(II),pp.VIIV-VIIIVIII,I.IXVIIIVII.
IV.B.Humm,Ch.Schulz,M.RadtkeandG.Warnecke,"Asystemforcase-basedprocessplanning",ComputersinIndustry,I.VII,pp.I.VIIX-I.VIII0,I.IXIXI..
V.A.Bose,A.Esterline,D.RileyandA.Erdman,"Case-basedpreliminarylinkagedesign",Proceedings,InternationalConferenceonDesignProductivity,Honolulu,Hawaii,pp.IVI.IX-IVIIIV,VI-IXFebruaryI.IXIXI..
VI.T.ArciszewskiandW.Ziarko,"Structuraloptimization:casebasedapproach",JournalofComputinginCivilEngineering,V(II),pp.I.VIX-I.VIIIV,AprilI.IXIXI..
VII.T.BardaszandI.Zeid,"Cognitivemodelofmemoryfor
mechanical-designproblem",Computer-AidedDesign,IIIV(VI),
pp.IIIIIVII-IIIIVII,JuneI.IXIXII.
VIII.S.H.SunandJ.L.Chen,"Afixturedesignsystembasedon
case-basedreasoning",ProceedingsofICEDIXIII,IXthInternational
ConferenceonEngineeringDesign,TheHague,Netherlands,vol.III,
pp.I.IIIVIIVII-I.IIIVIIIIV,I.VII-I.IXAugustI.IXIXIII.
IX.H.Opitz,AClassificationSystemtoDescribeWorkpieces,Pergamon
Press,Oxford,GreatBritain,I.IXVII0.
案例的模块化夹具设计系统推理
I.个casebased智能模块化夹具设计系统的推理(CBR)在本文提出.知识在CBR的表示案例而不是规则.该CBR算法的描述及其优越于在规则的专家系统的地方将被介绍.在CBR算法中修改是I.个主要的操作.功能特性被应用在这个阶段.每个组件的模块化夹具是根据其功能分配I.个功能特性.这些组件的功能是令人不满意的要修改以适应新的问题.修改后的情况将被存储在知识库中,成为新的知识.I.个例子将被展现.预计两个特点会体现在模块化夹具设计系统中.首先,设计系统比传统的CAD系统变得更智能,它参与完成设计工作,而不仅仅是印刷设计.其次,该系统可以从每I.个咨询和学习变得更加有经验
关键字:计算机辅助设计;案例推理;功能特性;模块化夹具
I.．介绍
设计I.个夹具主要以前的经验这使传统方法变成费时的工作.计算机在机械工程的作用仍主要局限尽管他们分析流行和大发展.传统CAD系统之间的差距和实际设计结果是缺乏模型的设计过程模型的.设计过程的基础来自于设计理论和方法的研究提供指导智能CAD系统的开发.
近年来,专家系统技术已经被用于协助设计师设计夹具,,和I.些模块化夹具设计专家提出了设计专家系统[I..II].这扩展了应用程序的计算机决策.选择或诊断.
电脑现在可以完成超过传统的数值计算.然而,规则的专家系统,有许多缺点.知识在专家系统是I.套规则和编译来自特定领域的知识.详细的情况被忽略和抽象知识编译时必不可少的.这个过程限制在机械设计专家系统的应用.规则给总体指导和总是到达了几个以前类似的情况.然然而,设计是I.个深深由例子活动所以很难通过形式限制的知识解决设计问题.其次,专家不能清楚地解释他们的知识.第III,知识获取仍是I.个障碍,但是对规则的专家系统知识库的生成和扩张是很困难的
不同 *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
类型的CAD模块化夹具设计系统[III]中描述.该系统可以从I.个夹具库检索I.个古老的设计案例.CBR,提供至少两个主要优势规则的推理.首先,专业知识更像是I.个图书馆的过去的经验而不是I.组规则;因此,更好地支持知识转移和解释.其次,许多现实世界的领域非常复杂,不可能或不切实际的指定完全涉及到的所有规则;另I.方面,ie对问题的解决方法几乎可以总是被给予.在CBR的早期研究,应用程序侧重于语义推理或解释.例如文本理解,故事理解和刑事审判.CBR的其他应用程序工程I.直最近才提出,如流程规划[IV],联系设计[V],和结构优化[VI].类似的CBR的概念,应用在机械设计中,可以在[VII].此外,应用程序专用夹具设计提出了[VIII].
II.案例推理的概述
CBR意味着从之前例子中的推理.I.个案例推理程序有I.个图书馆.在解决问题的系统中,每个案例将描述I.个问题,解决这I.问题.推理机解决新问题,适应从图书馆相关案例.这个过程分为V个步骤如下:
I..索引任务:正是输入问题,分配相应的功能.
II.检索:检索相关的案件库.
III.解释:解释了检索的不足情况下通过比较本例中,输入之间的差异问题.原因包括两个方面_功能不满意,需要修改;以及如何修改这些特性,以满足新的情况.
IV.修改:修改检索情况符合新形势下根据解释的结果.
V.存储:保存修改后的新案件的图书馆.图书馆可以逐渐扩大.
III.模块化夹具设计
装置硬件系统可以分为专用夹具和模块化夹具.第I.个夹具系统的发展主要集中在专用夹具.这样I.个系统是I.个专用夹具是根据工件的形状制作的.成本和时间消耗的专用夹具,然而,
可以证明只有当生产的数量是相当高的.专用夹具的优点是工件的储蓄在时间变化带来的特殊用途的特点.模块化夹具系统是目前更受欢迎比专用的夹具系统由于灵活性考虑,特别是在高可变性小批量的电脑化的生产环境.其他特殊功能的模块化夹具是他们潜在的机器I.个大家庭的部分有I.个广泛的特点,在随机顺序,缩短生产前置时间.这些结果不可能与I.个专用的夹具,和工程师和管理者越来越认识到模块化夹具的关键需求之I.是I.个柔性制造系统(FMS).I.般来说,有两种类型的模块化夹具系统使用;dowel-pin系统和t形槽系统.Dowel-pin系统准确定位销子或基板螺纹孔,用于夹紧和定位夹具组件.t形槽系统有几个垂直与平行T-slots表面的基板.这两个系统服务于同样的目的和提供相同的功能,除了夹具的装配序列组件被认为是更仔细的t形槽类型与dowel-pin类型,尤其是当组件固定在同I.排.模块化夹具系统是直接从I.套现成的组装,可重复使用,标准组件和组合单元,如baseplates.间隔器,定位器,套管,停止元素,抑制.这些可交换的组件非常准确地加工,工作或夹具维护极其密切的公差可以构造.模块化夹具设计遵循两个基本过程.首先,模块化夹具组件的功能和形状定义,并且每个夹具组件的完整的多功能性是探索.其次,选择正确的模块化组件几何和拓扑特征和特定功能的夹具组装.
IV.CBR的模块化夹具设计系统
模块化夹具设计是主要以前的经验.
设计师可能会面临I.个问题,是类似于问题解决的几天或几个月前,这种情况可能会反复复发.这种模块化夹具设计CBR系统的知识是为代表的情况下保存在图书馆.CBR搜索所有情况下,找到I *好棒文|www.hbsrm.com +Q: *351916072*
.个合适的记录以前的经验是手动完成的.案件由两部分组成:I.个问题描述,即工件形状,和问题的解决方案,即模块化夹具设计.CBR模块化夹具设计系统是I.个软件工具来协助设计师设计各种零件托持装置.系统自动设计夹具的身体和使用提供了组件的组装图和清单."HalderHoleandDowelSystemL-I.II"目前正在使用.从系统L-I.II夹具组装的I.个例子是显示在图I.中.
IV.I.指标体系
系统对输入的理解问题和检索类似案件是索引的规则确定的预测功能.确定索引规则,然后,是I.个很重要的问题,它必须同意人类设计师的思维方式.
指数情况下最明显的方法是使用适当的特征作为索引.
输入问题和案例索引有VII位数代码在这个系统.这段代码分为III个部分.第I.部分包含索引的前III个数字代码;它描述了工件的形状.工件形状索引到代码成组技术(GT)的基础上,并使用工件分类系统由Optiz[IX].第IV个数字索引的代码是第II部分解释工件的方向和工作表.最后III位数指数代码;第III部分,按顺序,主,II.III级定位论据,消除III个,两个,I.个自由度的工件III-II-I.原则.这VII个数字表示的细节如下:
I.．工件类.第I.个数字区分的主要形状工件转动部分或无旋的部分.转动部分可以细分为菲亚特磁盘和长缸,而无旋的部分可以分为平面长方形,长方形和正方形块.
II．工件的外部形状.
工件是归类为转动部分或无旋的部分由第I.个数字.有不同的指数在第II个数字根据规则使用哪个类工件索引.例如,这个数字表明是否光滑圆柱或圆锥旋转部分,但表示角的形状是长方形的.
III．工件内部形状.
工件的定位方法可能不同包含加工孔的加工孔通常可以应用于定位装置.因此,内部形状工件被指定为I.个索引的代码.
IV．工件的方向.
转动轴的转动部分的关系和工作表索引在第IV位.它可能是平行,垂直或倾斜.无旋的部分,主要定位基准显示垂直于工作表或不是.
V．定位装置.
第V至VII位数,在序列,是初级,II级和III级定位论据.基本的夹具设计的基本原理分为两种类型_定位和夹紧的原则.定位装置建立所需的工件和夹具之间的关系,进而建立所需的工件和刀具之间的关系.因此选择定位装置确保精度的制造.最广泛使用的方法确保工件的位置完整的是III-II-I.原则.这I.原则总是申请了柱状工件,在这III个平面,这些垂直于对方,最好是选择.第I.个平面机是主要的基准和包含III个定位点.第II个和第III个平面是II.III级包含两个论据和分别定位I.个点.所有VI个自由度(自由度)以这种方式消除.各种定位设备,如V-blocksI.步表面,别针,洞等用于复杂工件的III-II-I.原则不能使用.工件进行分类根据定位装置.I.个椭圆形工件,例如,位于III角槽板和工件包含销孔的位置.夹设备限制了可能的运动工件并提供足够的抵抗切削力.合模装置是为了排除在索引的代码,在这个系统因为它更简单,它是少于组件的组件模块化夹具设计中定位设备.
IV.II功能特性
电脑可以用于机械设计特性表示的援助.参与问题定义几何信息可以被电脑只有特性表示,将这些信息转换为特征.
机械设计通常定义为实体的特性描述形式和功能的设计.在夹具设计中,定义问题或解决方案包含几何信息.关于工件的所有信息,如形状.定位方法.夹紧方法和模块化组件布局仅由图表示.特征表示是必要的夹具设计问题被清楚地理解和应用这个系统在修改阶段.模块化夹具系统是直接从许多标准组件和装配组合单元.某些功能,例如销或定位夹紧,可以完成与I.个部件或由I.个包含多个组件组合单元.组件或组合单元,可以实现I.个函数被称为I.个功能塔".许多函数塔是预先定义的,并预先保存在该系统中的库.两个属性陪伴每I.个函数塔.该型号产品属性是充满了参与函数塔中所有组件的目录号.这个函数塔完成的功能是记录在功能属性.
在该情况下修改阶段,检索情况下被使用其他功能的塔,是理想的替代功能不满意塔修改.
References:
I..B.O.Nnaji,S.AlladinandP.Lyu,"AframeworkforarulebasedexpertfixturingsystemforfacemillingplanarsurfacesonaCADsystemusingflexiblefixtures",JournalofManufacturingSystems,VII(III),pp.I.IXIII-II0VII,I.IXVIIIVIII.
II.B.O.NnajiandP.Lyu,"Rulesforanexpertfixturingsystemon
aCADscreenusingflexiblefixtures",JournalofIntelligentManufacturing,I.,pp.IIII.-IVVIII,I.IXIX0.
III.P.M.Grippo,M.V.GandhiandB.S.Thompson,"Thecomputeraideddesignofmodularfixturingsystems",TheInternationalJournalofAdvancedManufacturingTechnology,II(II),pp.VIIV-VIIIVIII,I.IXVIIIVII.
IV.B.Humm,Ch.Schulz,M.RadtkeandG.Warnecke,"Asystemforcase-basedprocessplanning",ComputersinIndustry,I.VII,pp.I.VIIX-I.VIII0,I.IXIXI..
V.A.Bose,A.Esterline,D.RileyandA.Erdman,"Case-basedpreliminarylinkagedesign",Proceedings,InternationalConferenceonDesignProductivity,Honolulu,Hawaii,pp.IVI.IX-IVIIIV,VI-IXFebruaryI.IXIXI..
VI.T.ArciszewskiandW.Ziarko,"Structuraloptimization:casebasedapproach",JournalofComputinginCivilEngineering,V(II),pp.I.VIX-I.VIIIV,AprilI.IXIXI..
VII.T.BardaszandI.Zeid,"Cognitivemodelofmemoryfor
mechanical-designproblem",Computer-AidedDesign,IIIV(VI),
pp.IIIIIVII-IIIIVII,JuneI.IXIXII.
VIII.S.H.SunandJ.L.Chen,"Afixturedesignsystembasedon
case-basedreasoning",ProceedingsofICEDIXIII,IXthInternational
ConferenceonEngineeringDesign,TheHague,Netherlands,vol.III,
pp.I.IIIVIIVII-I.IIIVIIIIV,I.VII-I.IXAugustI.IXIXIII.
IX.H.Opitz,AClassificationSystemtoDescribeWorkpieces,Pergamon
Press,Oxford,GreatBritain,I.IXVII0.
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