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级进模设计的 低成本 知识库系统 框架 S. Kumara, R. Singh b a Department of Mechanical Engineering, Hindu College of Engineering, Sonepat, Haryana, India b Department of Mechanical Engineering, C.R. State College of Engineering, Murthal, Haryana, India 摘要 ： 本文提出一 种 级进模设计的低成本的知识 库系统框架。建立这个系统 的 目的是把 级进模设计的主要活动 部 件 划分成不同的模块。每个模块 设计 通过用户界面与用户 互动 形式 。文中详细阐述了 知识库系统模块 程序 。系统 中 的每个模块 通过 AutoLISP 语言 编码 装载 到AutoCAD 的 快捷 区域。这 种 设置 更利于 设计过程 中的建模 并且可以 在 PC/AT。 经测试 ，每个模块 的建立可以 快捷地 提示在用户的工作区域内 。 一个重要 模块 DIEGAGE 是 为模 具 测量装置 的选择 而 设计的。 该 模块 可以输出前间隔装置。后间隔装置以及模具测量装置间距的优化尺寸。一个例子说明了所开发模块 DIEGAGE 的有用性。提出 的系统框架 可以 灵活 地适应每个模块新获得的内容。该 系统框架 能够为 中小型的企业 可以 负担 得起。 关键字 ： 知识库系统框架 ， 级进模设计， 模具 测量装置 。 1 .引言 级进模 由于它的高生产力，高精密度和相对 低 经济费 用 在 大规模金属板的生产 中 用途广泛。 级进模 设计是 复杂 和专业 的设计过程 1。 级进模生产 产品的不同的本质要求 其具有 高级知识 的设计师，他可能 经过几年实践经验 才能达到设计师的水平 。 想要 设计一个 级进 模 要 考虑 全 局的 发展 ， 模具 的 组分和模 具 材料的选择和辅助部件 的设计 ，选择 部件 和模 具制造 是主要 的 工作 2-3。 完成 这些任务要求有 专门 的 技术 ，还要进行 大量沉闷漫长的手工操作，这不仅浪费时间而且比较容易出差错。 并且 模具 设计专家 在 获取的知识 的 时间内 经常不是在一家公司里工作 。 每当专家退休或离开公司 ， 他的设计就暂停了 。 目前 ，大多 数 计算机辅助的模 具 设计系统 已经达到了 可以 提供 画面 的协助和主要 简单 演算 的阶段。所以一种 先进 的系统 是级进模 设计 所 需要 的 。本文 为 级进模 设计 提出一个 低成本 的 知识库系统 (KBS)框架。 这种 方法 充分 的 描述 了 不同的 KBS 模块 的框架 。提出的 KBS发展方案是更加容易实施。 2.级进模设计中关于开发 KBS 模块 的基本的 考虑因素 11-13 对开发 级进模 设计 KBS 介 绍如下 ： 1. 辨别 重要 的 级进模 设计活动 。并且 清楚 地 决定这样任务是否是 在 建立知识库系统 是 可实行 的 ； 2. 着重 学习每 个活动部件设计的 经济可行性和 专业化； 3. 级进模 的 设计过程和辨 别 各种各样的模块使用， 用 知识库系统模块的形式 来 使用 元件逻辑计划的知识库系统模件框架 ； 4. 为每个模块 开发功能 目标； nts5. 处理每个模型的模具设计功能目标， 为每个模块 选择适当的硬件 ，硬件的选择 取决于 内存要求、处理速度和需要的配置和选择一种适当的计算机语言 ； 6. 分析重要 的各种 因素 ， 以介绍的形式在 知识库系统结构的每个模块上和应用专业数据领域、事务 有 目的 的做决 定 ； 7. 推荐为每个模块的 制造 构筑生产惯例 ; 8. 用 从 级进模的 设计专家 那里 获取的领域知识 进行 每个模块核实和测试 ； 9. 辨认适当的知识表达技术 ，并利用已 获取的知识为每个模块 编 制 的 适当的辨认的语言 ； 10. 确认和评估知识库系统 的 实施。 记住上述考虑， 为 级进模 的 设计 和 修建KBS 模块开发 一个知识库系统框架 。 3. 级进模设计 中 知识库系统模块的 开发程序 开发 级进模 设计知识库系统模块方法概要地显示在 图 1。 在以下段 是每步的的 简要说明。 模 具 设计专家为每个模块的证明生产惯例 获取知识以领域数据、事实、评断、经验主义的规则、专家意见，规则等不同的模块对象的形式。 为 级进模 设计过程辨认每个模块 为每个模块构筑生产惯例 为 每个模块程序化生产惯例 适当的硬件和计算机语言的证明 知识库的建筑 选择搜索策略 准备用户界面 nts图 1.级进模设计和 KBS 模块的发展的做法 3.1 知识的来源 为级进模的 每个模块 设计的 知识 可能是 出版或未出版 的 ，分析 的 或者经验 得出的，这些知识 的来源各种各样 ， 包括 从 熟练 的 级进模 设计师 、 车间工程师 、 手册、专题论文、研究学报、编目和工业小册子 等 。从 书中 得到的信息 不是总能应用于 实践。通过工业小册子得到的信息是通过 书中 获得的学术上 的 知识和 实际 的应 用， 从工业专家 那里获得的是 经验的知识之间 的知识 。获取知识的过程 是 从 模具 设计专家 那里， 并向 专家 提出几个 典型的问题，让专家通过解答谈话。在口头分析期间，专家 需要 解释 做出了 一个决定 的原因 。 3.2. 生产 规则构成 生产 最佳的手段 是 利用今天的专家 为 设计人员 解决问题 。 生产惯例的句法是 如果 情况 然后 行动 有时称 LHS 的生产惯例的情况 (左边 )包含一个或更多情况，而行动部分，有时称 RHS (右边 )包含一个或更多行动。 3.3. 生产的 确认 必须通过从模具设计专家提出 经验 的 “ 如果 ” 状况再确认为每个模块构筑生产惯例， 然后 继续 “ 如果 然后 ” 。 3.4. 生产 序列 生产惯例 以无特定结构 (任意 )或构造的方式安排 知识库 框架 的每个模块。在后一种情况下，因为他们 否定了 以某一等级制度的设计方式 ，规则倾向于更加简单和更加简要的 方式。 3.5. 适当的硬件和计算机语言的证明 以 内存要求、处理速度和需要的配置 为基础 选择适当的硬件元素。今天，因为它 开始 便宜 乐 ， 大多 KBS 模块在 PC/AT 得到 发展。早期的知识库系统在从FORTRAN 获得的语言接口。 然后 输出 面向对象的语言例如 KEE, OPS, PROLOG, TURBO PROLOG 和 LISP。 开发了 人工智能系统具体地。 LISP 和 PROLOG 是应用广泛 知识库系统。 然而， 当处理介入图解信息时 的 ， LISP 和 PROLOG 语言的用户遇到困难。为此， AutoCAD 和 AutoLISP 为 级进模 设计发 展 了更加 强 大的知识库系统 。 3.6. 知识库的 构筑 知识库包含领域知识，以生产惯例的形式表达， “ 如果 然后 ” 知识库系统的部分。为解决问题 进行 推断机制操作。 规则和知识库由推断机制一起连接。用nts户输入信息 给推断方法 提供教导信息 。 并且什么过程从知识库是需要的。 3.7. 搜索策略选择 当搜寻解答到 级进模 的 设计问题时，一般使用 两 种 战略叫 做 正向链结和反向链结。正向链结是一 种很好 的 技术，当所有在多数道路从任何一个最初或中间状态立即时聚合或几个目标状态。反向链结是使用的一 种 高效率的技术， 是 在一 种或几 种 初始状态的许多目标状态中的任一 种 。 3.8. 用户界面 准备 知识库系统模块应该是 具有 交互式 的 本质。用户界面的目的在每个模块的发展是 双 重的 ： (1)使用户输入根本金属板组分数据 ； (2)为用户受益显示最优方案选择。在适当的阶段 由闪动的 AutoCAD 提示完成对用户在咨询期间 整理 数据项。敬告 消息或项目同样 在 计算机屏幕 上 闪动， 否定 相关的生产惯例 。 上述做法为三个次级模块被运用了 FGAGE、一个重要模块提出的框架 DIEGAGE 的即 BGAGE和 DISTGAGE 的发展。 4. 为级进模设计提议的 KBS 结构 为级进模设计提议的 KBS 结构的有关描述见图表 1。 nts 用 KBS 模块选择模具类型 选择级进模模具 用 KBS 模块计划进程 用 KBS 模块鉴别操 作顺序 用 KBS 模块决定工序顺序 使用双智能 ACAD 和ALISP 为求解单排最佳的定位 用 KBS 模块设计 /选择脱模机 用 KBS 模块设计 /选择冲孔 用 KBS 模块设计 /选择模具计数器 用 KBS 模块设计模具垫块 用 KBS 模块设计冲模板、脱模板、上垫板 用 KBS 模块设计 /选择模具止转销 用 KBS 模块选择标准件、螺钉、销钉、导套 建立板料的总体布置，模具构成和模具附件 使用 AutoCAD 进行模具装配。 用 KBS 模块选择模 具结 构件和模具附件 用户 输入金属板零件数据 用 KBS 设计 /选择脱模机弹簧 用 KBS 设计 /选择导正销 用 KBS 模块检查零件设计 用 KBS 模块设计 /选择模具设备 用 KBS 模块选择压力 用户界面 nts表 4.1 为级进模设计提议的 KBS 结构的有关描述 在 AutoLISP 中用模块化程序编成代码嵌套于 AutoCAD 的快速界面。用户用组织上的模块通过用户使用界面输入零件数据相互作用的。 KBS 模块是 为了检查零件的设计，检查金属板组织成分的设计特征，是出自于专业化生产观。这种检查有利于降低生产中的缺陷和选择好材质的材料。这种模块的知识库系统有检查和给建议的特点。比如设计特征有孔，凸台，内轮廓，外轮廓，切口，凹口，轮毂，圆环，槽，弯曲等等，都有很好的实践规则为依据。 KBS 模块为模具类型的选择，鉴定模具生产有保障的产品类型都用最佳的方法。大规模的生产要求适度的和有承受最佳操作包括于零件生产中。这种模块鉴别级进模能承受的金属板材料，从专业化生产观来检查零件的设计和级进模的验证，坯料模型的设计进程，求解单排的最 佳定位，使用双智能 AutoCAD 和 AutoLISP 的联接。 KBS 模块的计划进程和顺序鉴别专业化生产操作和它们的操作顺序。级进模的几个工序的鉴别是以其他模块为框架的，这是为了判断级进模的几个工序的命令。 KBS模块是为了选择最初的求解压力和显示最小强度要求在必要的金属板操作运行中，是为了鉴别最合适的使用压力的基本原理是固定不变的，是为了每一个依次待选压力机的操作价值。模具构件的类型和它们的尺寸都是有利于使用 KBS 模块选择模座，脱模板，冲孔模板，固定板，脱模机，冲孔，导料板，模具计数器，模具止转销，模具套，级进模 紧固件，选择脱模弹簧负载，弹簧数量，弹簧大小决定了使用 KBS 模块开发的这个目的。计算弹簧的数量和弹簧的大小的主要因素是脱模力，板料厚度和板料的材质。为了在每个工序设置和找出准确地脱模位置，导正销，模具计数器和模具止转销都是使用 KBS 模块经过选择地。级进模所有 KBS 模块地输出是保存在不同的文件夹中。保存在这些文件夹中的数据利用于建模中板料的总体布置，模具的构件，模具的附件，和使用 AutoCAD 和AutoLISP 的联接使模具装配的过程变得简单。模块中选择模具材料会使模具构件鉴别合适的模具材料和模具附件通过使用 KBS 路径。这些模块依靠各种因素提高了产品规则结构，比如超前的操作，工作部分的材质，生产率和质量，准确度和生产要求，压力和压力机的使用，包括模具类型和技术条件，模具的设计，模具安装的准确性和规范性，模具材料的最新利用性，材料的特性，包括材料的抗磨损力，抗高温和抗变形力，并且容易配合不论什么机构，什么样的热处理和什么样的场地。 已提议的 KBS 模块结构程序是借助于程序的描述来开发的。 4 总结 当前工作 已经 考虑并且分析了 修建 KBS 是 级进模 设计 的 基本元素 。传统 级nts进模 设计的主要活动 是 模块的形式 的 辨认。为 级进模 设计提 出 了 一 种 低成本的 的KBS 框架。 在相当程度解释 了 KBS 模块的发展。同样运用了 FGAGE 三个次级模块、一个主要模块提出的框架 DIEGAGE 即 BGAGE 和 DISTGAGE 的发展。每个模块规则编码 成 AutoLISP 语言并且装载入 AutoCAD 快捷 区域。 这个安排可以管理 PC/AT 促进连接 的 设计过程。 从模块获得的那些 的 DIEGAGE 发现合理和非常相似 于实际的生产方式 。 级进模 设计 KBS 提出的框架和方法学是能自动化模 具 设计过程。 更新系统能力 每个模块知识库系统支持修改 ，它的修改 取决于最近获取的新的模块的知识和加 工方 法。使用提 出的框架， KBS 发展的过程使 更加 容易实施 级进模 设计 变成可能 。 级进模设计的低成本知识库系统框架 在个人计算机就可以 实施， 即廉价并且对 好用 。 参考文献 1 H.S. 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