文献综述-文献翻译-基于事例推理的夹具设计研究与应用

附录 1外文翻译 基 于事 例推 理的 夹具 设计 研究 与应 用摘 要 :根 据 基 于 事 例 的 设 计 方 法 ,提 出 采 用 工 序 件 的 特 征 信 息 和 夹 具 的 结 构 特 征信息来描述夹具的相似性 ,并建立了包括 这 2方面主要特征信息为基础的事例索引 码 ,设 计 了 事 例 库 的 结 构 形 式 ,创 建 了 层 次 化 的 事 例 组 织 方 式 ;同 时 ,提 出 了 基于 知 识 引 导 的 夹 具 事 例 检 索 算 法 ,以 及 事 例 的 修 改 和 采 用 同 族 事 例 码 进 行 相 似事 例 的 存 贮 ,形 成 了 基 于 事 例 推 理 的 夹 具 设 计 发 的 原 型 系 统 在 型 号 工 程 夹具设计等项目的设计过程中得到了应用 ,并取得了令人满意的使用效果 基于事例的推理 夹具设计 在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一致不变。因为夹具的结构依赖于产品的特点和在企业规 划 中 加 工 工 序 的 地 位 ,所 以 它 的 设 计 是 制 造 过 程 中 的 瓶 颈 ,制 约 着 效 率 的 提 高 需要有从大量的设计论文中了解质量知识的经验 ，这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺，和加工环境。当用这些擅 长 绘 制 详 细 设 计 图 的 传 统 的 （ 如 )时 ,这仍然是一项非常耗时的工作，但是利用以往的设计经验和资源也不能提供一些益 处 ,而 这 正 是 提 高 效 率 的 关 键 因 素 事 例 推 理 ( 方 法 适 应 以 往 个案解决的办法 ,建立一个新问题的方法 ,主要有以下四步骤 :检索 、 利用 、 修改 ,并保留 因为提出一个类似的情况 ,和采用一些修改 ,似乎不言自明 ,而且比人类更直观 在注射成型及设计、建筑设计、模具 设计投死 ,规划过程中 ,还有夹具设计 包括工件的形状 、 机械部分 、 轴衬 ,第一定位装置 ,第二定位装置和夹紧装置 于 除 钻 床 夹 具 外 的 其 他 夹 具 类 型 ,不 能 解 决 储 存 需 要 保 留 的 同 一 参 数 代 码的问题 ,这在 参 数 应 该 由 工 件 的 所 有 的 特 征 组 成 ， 来 区 别 不 同 的 夹 具 他 们 能够 使 操 作 方 便 零 件 的 形 状 是 多 种 多 样 的 ,在 生 产 企 业 中 制 造 的 技 术 要 求也 不 断 发 展 ,许 多 特 征 作 被 用 做 事 例 参 数 将 会 使 搜 索 速 度 降 低 ,其 主 要 特 征 是 不重 要 的 ,因 为 分 配 给 每 个 特 征 的 比 重 必 须 减 少 方 面 ,事 例 参 数 包 含 所 有 的特征是困难的。 因 此 ,考 虑 到 实 际 和 快 速 设 计 的 需 求 ,事 例 参 数 要 包 含 工 件 的 主 要 特 征 和 夹具的结构。事例参数代码由 16位数组成： 13位数是事例特征 3位数是事例识别数字。前 13位 数 代 表 13个 特 征 。 每 个 数 字 与 特 征 的 一 个 属 性 相 一 致 ,这 可 能 是*、 ？ 、 1、 2， ， A、 B,， Z， ， 等 其 中 的 一 个 。 其 中 ， *是指任何一个 ,?代表不确定 ,0代表没有。系 统规定 :夹 具的类型，工件的形状，位置模式不能是 *和 ?。 在设计系统时 ,三个项目的属性信息没有这些选择 ,这就意味着必须选择确定的属性。最后三位数是事例识别号码 ,如果事例特征的 13位数是一样的 ,这三个数字就用来区别他们。 该系统还规定 :000是用于修正的一个典型事例 ,其他事例 001、 002、 ,这些是用于设计师查找参考事例的 首先它必须要求改成 000,前面的自动变成参考事例 所示。1 夹具类型； 6 工件重量； 1 夹紧模型；2 工件形状； 7 工件刚度； 12 夹具体；3 工件材料； 8 加工内容； 13 其他；4 批 量； 9 过程所有物； 14到 16 事例识别码；5 工件比例； 10 定位模型；图 例的描述是基于事例推理的最重要的问题之一。所以由索引码复合。 分和内容相似。所以，整个夹具事例库，成分事例库，夹具的成分事例库形成相同。整个夹具的设计资料通常是由 工 件 资 料 和 工 件 加 工 资 料 组 成 ,这 就 意 味 着 夹 具 的 设 计 应 满 足 特 别 功 能 的 需求 它是用功能成分的名字和数字来进行描述的。成分事例代表成员（成分功能和其他结构成分，主要驱动参数，数字，和 它们的约束关系 ） 。 成分事例 （ 夹具的最低层 ） 是功能成分和和其他成分的结构 。在现代夹具设计中有很多参数化准件和普通非标准件。所以成分事例图书馆应 记录特殊参数和保持它们的方法。 2事例修改的策略在基于事例的夹具设计中，最重要的是相似点的修改，这样能有助于获得最相似的事例，以及缩短适应时间。根据夹具设计的需求，事例修改的策略使 最接近的事例方法和知识指导结合起来。首先在深度上查找，然后在宽度上； 知识指导策略意味着在来自客观事物根源的知识规则上查找，这就要首先查找 固定类型，然后查找工件的形状，第三查找定位方法。例如，如果事例索引码 包括夹具类型的磨削夹具，就只查找所有的磨削夹具，然后查找工件形状的盒子 ， 第三查找一个平面两个销的定位方法 。 如果没有合适的 ， 就查找深度标点 ，然后回到最上层，然后再找所有与宽度相关的事例。 修改方法： 1） 根据夹具事例库的事例索引信息，查找有关事例库。2） 将 事例索引码与事例库的每个事例码匹配，然后计算相似尺寸的价 值。3） 整理相似尺寸的次序，最大的架子是最类似的事例。两个事例之间的相似点是基于两个事例特征之间的相似点。相似点尺寸的计算依靠特征的类型。相似点的价值可以通过数字化的价值来计算，例如比较 重 量 分 别 是 500 件 。 非 数 字 化 的 价 值 也 能 计 算 ， 例 如 ， 现 在 前13位索引码都是非数字化的价值。一个夹具的相似尺寸的计算公式如下：其中 表示每个特性的重量 ，表 示 事 例 库 中 特 性 和 相 关 夹 具 的 特 性 的 相 似 尺 寸 。 同 时 ，数值计算如下：其中 表示第 表示事例库中第 所以有两种方法选择相似夹具 。 一个方法是建立数值 。 如果通用事例的相似尺寸值比给定的数值小，这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立 的时候，只有一些事例，数值可以建小一点。如果有大量的相似事例，数值就应 该建的大一些。另外一个方法是只建立相似事例的数字（例如 10） ， 这是类型单里相似尺寸的最大值。 具设计中相似事例的修改包括以下三个阶段： 1） 成分的替代2） 保持形式不变，调整成分的特性3） 模型重新设计如 果夹具的成分是普通的物品，它们能通过使用工具被修改，代替以及删 除，这些已经被设计好了。将一个新的事例保存到事例库之前，设计者必须考虑保存是否有价值 。 如果这个事例不能增加系统的知识，就没有必要把它保存到事例库里。如果它有 价值的话，设计者在保存之前必须分析一下，看看这个事例是否作为标准事例 或参考事例被存储了。一个标准事例是一个描述同族事例主要特征的标准。一 个 同 族 事 例 是 有 事 例 库 中 索 引 码 前 13位 相 同 而 最 后 三 位 不 同 的 那 些 事 例 组 成的 。 一个标准事例的最后三位通常是 “ 000” 。 一个参考事例属于同族标准事例 ，最后三位用不同数字区分。 从被解释的概念中，可采用以下方法： 1）如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致，和一个存在的标准事例的前 13位数相同，那么这个事例就不能存储因为已经这种标准事例了 。 或者只能作为一个参考事例保存（最后三位不是 “ 000” ，而且和其它的不一样）在事例库中。2） 如果一个新的事例和任何一个存在的事例族一致 ， 并且被认为代替这个事例族要比以前的标准事例好，那么这个标准事例就被这个新的事例代替， 以前的标准事例作为一个参考事例保存。 3） 如果一个新的事例和任何一个存在的事例族不一致 ， 一个新的事例族将会自动产生，并作为标准事例保存到事例库中。 4夹具设计中基于事例推理的过程根据夹具设计的特性，夹具设计的基本信息，例如夹具的名字，零件 ， 生产和设计者等等，必须先输入。然后，输入或设计工件的模型。输入有关工件 的细节信息，建立事例索引码，然后 选出最相似的事例 。 如果需要的话 ， 事例要满足通用性设计 ， 再存储到事例库中 。程序流程图如图 2所示图 2基于事例推理的夹具设计流程图5基于事例推理的夹具设计说明 这是一个工件如图 3所示。材料是 45钢，底座，形状为块状，生产批量为中批等。需要设计成一个用来旋转孔的旋转夹具。图 3需要设计夹具的一个工件（最大尺寸 80mm 工件的特征值，属性值，事例索引码和重量在表 1中列出。表 1工件的事例索引码和重量特征名称 特性值 索引码 重量夹具类型 车床夹具 1 100工件形状 块状 9 90工件材料 中碳钢 3 70批量 中批 2 60工件比例 小 5工件重量 轻 60工件刚度 硬度强 1加工内容 孔 3 80程序要求 完成加工 70定位方法 三个平面 1 100夹紧方法 不确定 ？ 90夹具体 复合 4 80其他 没有 0 60通 过 查 找 和 计 算 相 似 点 ， 最 相 似 的 事 例 的 事 例 索 引 码 是19325513321402000，细节信息在表 2中列出。表 2最相似事例的事例索引码特征名称 特性值 索引码夹具类型 车床夹具 1工件形状 块状 9工件材料 中碳钢 3批量 中批 2工件比例 小 5工件重量 轻工件刚度 硬度强 1加工内容 孔 3程序要求 完成加工定位方法 三个平面 1夹紧方法 不确定 ？夹具体 复合 4其他 没有 0相似点的计算如下：所以夹具的相似尺寸值是 是在事例库中用于设计的最相似的事例，最相似的事例的结构如图 4所示图 4最相似的夹具当成分替代，修改定位模型和夹紧模型，以及调节相关尺寸之后，新的夹具被设计出来，图形如图 6所示图 5需要设计的新夹具因为在事例库中没有相似夹具，新夹具被储存到事例库中。事例索引码 是19325523311402000。6结论 基于事例推理 ， 作为一个问题解决的方法 ， 是一个比模仿人类思想的专业系统更有效的方法，已经在很多难获取知识的领域里得到发展。基于事例推理的优点如下 ： 它和人类的思想很相似 ； 一个事例库通过保存新事例获得自学能力 ，它比有惯例库更快更容易，它可以更好的传递和解释新的知识，这和惯例库有很大的不同。基于事例推理中提出的一个夹具设计的