摘要：針對(duì)軸承浪型保持架生產(chǎn)制造過(guò)程中多重工序環(huán)節(jié)因素的影響，基于人工智能專家系統(tǒng)的原理提出建立起相應(yīng)的知識(shí)庫(kù)、數(shù)據(jù)庫(kù)等幾大模塊，并結(jié)合軸承浪型保持架拉延模具設(shè)計(jì)的特點(diǎn)，對(duì)零件信息特征建模及實(shí)現(xiàn)技術(shù)進(jìn)行論述。 關(guān)鍵詞：浪型保持架；模具；專家系統(tǒng)；零件；數(shù)據(jù)庫(kù) 長(zhǎng)期以來(lái)浪型保持架的設(shè)計(jì)完全依賴于設(shè)計(jì)人員實(shí)際工作經(jīng)驗(yàn)拉延模具的成敗直接取決于設(shè)計(jì)人員實(shí)際經(jīng)驗(yàn)的高低，因此不同專家的產(chǎn)品設(shè)計(jì)可能并不完全相同，但可肯定這種差別只是局部的、細(xì)小的和非本質(zhì)的。專家系統(tǒng)正是一種基于知識(shí)庫(kù)進(jìn)行推理的智能系統(tǒng)在整理專家實(shí)際設(shè)計(jì)經(jīng)驗(yàn)的基礎(chǔ)上建立起浪型保持架拉延設(shè)計(jì)專家系統(tǒng)，通過(guò)計(jì)算機(jī)采取對(duì)知識(shí)庫(kù)的搜索、判斷及推理來(lái)完成拉延件的相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)從而有效地避免不同設(shè)計(jì)者之間的系統(tǒng)差異影響。 1系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu) 本系統(tǒng)的總體結(jié)構(gòu)如圖1所示，這種結(jié)構(gòu)的人機(jī)交互界面簡(jiǎn)單明了易于建立與修改。開(kāi)始時(shí)用戶通過(guò)產(chǎn)品的模具圖紙，完成其幾何特征的信息表述提取并建立起與零件工藝特征相對(duì)應(yīng)的模型知識(shí)庫(kù)，然后專家系統(tǒng)通過(guò)推理機(jī)調(diào)用各特征所影射的相應(yīng)知識(shí)元，進(jìn)行推理與判斷來(lái)完成浪型保持架拉延件相關(guān)工序的參數(shù)設(shè)計(jì)。 2 拉延模具設(shè)計(jì)要領(lǐng)特征信息庫(kù) 為了建立一個(gè)完整的專家診斷系統(tǒng)，首先應(yīng)針對(duì)浪型保持架的特點(diǎn)建立起相應(yīng)的知識(shí)信息庫(kù)。它包括以下設(shè)計(jì)所需要的信息內(nèi)容：(1)總體信息：產(chǎn)品名稱、材料特性、毛坯種類。(2)幾何信息：模具形狀、零件尺寸、特征參數(shù)。(3)工藝信息：成型條件、工序規(guī)則、回彈系數(shù)。(4)技術(shù)信息：表面質(zhì)量、形位公差、特殊要求。基于以上信息特征通過(guò)計(jì)算機(jī)建立起相應(yīng)的模型以 支撐整個(gè)設(shè)計(jì)過(guò)程。值得指出的是，整個(gè)知識(shí)庫(kù)的建立應(yīng)基于各個(gè)工序環(huán)節(jié)的專家知識(shí)，特別 是來(lái)自于生產(chǎn)一線的實(shí)際數(shù)據(jù)更應(yīng)作為我們知識(shí)庫(kù)的首選數(shù)據(jù)如回彈系數(shù)這個(gè)實(shí)踐性極強(qiáng)的數(shù)據(jù)由于材質(zhì)不同就會(huì)出現(xiàn)不同的回彈系數(shù)甚至即使材質(zhì)相同而批次不同也會(huì)影響回彈系數(shù)的大小。這樣系統(tǒng)建立以后在人機(jī)交互的環(huán)境中可根據(jù)不同的實(shí)際情況基于專家知識(shí)對(duì)參數(shù)進(jìn)行修正以期達(dá)到Z理想的設(shè)計(jì)效果。 目前支持CAD/CAPP/CAM系統(tǒng)的特征建模有以下三種方式：基于對(duì)象特征、基于人工識(shí)別和基于人機(jī)交互。考慮到浪型保持架形狀一般是由平面、柱面和球面等復(fù)雜的三次及高次曲面組合構(gòu)成，如果完全基于對(duì)象特征和基于人工識(shí)別很難完成這種多形面組合特征的建模，因此只有充分利用浪型保持架各成型模具的各個(gè)型面的明顯特征通過(guò)實(shí)體造型來(lái)組合生成模具的型腔模型，對(duì)于相同的部分采用公用模塊來(lái)調(diào)用組合，對(duì)于差異的部分采用特征造型來(lái)生成使用，Z后利用相關(guān)編輯功能使兩者有機(jī)結(jié)合成為一套完全的設(shè)計(jì)圖紙。 3 拉延模具對(duì)象的層次與結(jié)構(gòu) 由于浪型保持架形式不多但形狀復(fù)雜，因而其成型過(guò)程中涉及到的模具相應(yīng)地有：沖裁模、沖浪模、成型模和整形模等，它們的相似性很強(qiáng)，因而比較容易實(shí)現(xiàn)公用工藝數(shù)據(jù)庫(kù)的共享。同時(shí)由于它們之間存在差異即具有明顯的特征，因而可作為系統(tǒng)對(duì)模具對(duì)象的識(shí)別依據(jù)要素，依照它們之間這種一般與特殊的各自屬性來(lái)對(duì)相關(guān)模具產(chǎn)品進(jìn)行檢索與調(diào)用，從而避免計(jì)算機(jī)內(nèi)存空間被無(wú)效占用的不利現(xiàn)象。 通過(guò)以上分析，采用如圖2所示的層次結(jié)構(gòu)來(lái)對(duì)模具對(duì)象進(jìn)行描述，其中形體層是幾種模具的共同屬性，為系統(tǒng)提供必要的公用共享數(shù)據(jù)庫(kù)；特征層是幾種模具的各自屬性為系統(tǒng)提供必要的私有數(shù)據(jù)信息。這種公用的數(shù)據(jù)和私有的數(shù)據(jù)信息系統(tǒng)既有利于對(duì)象的識(shí)別又利于資源的共享，能Z大限度地提高產(chǎn)品設(shè)計(jì)效益。 4 拉延模具對(duì)象數(shù)據(jù)庫(kù)的建立 數(shù)據(jù)庫(kù)是存放專家系統(tǒng)當(dāng)前的事實(shí)情況即存放用戶告知的相關(guān)事實(shí)屬性，系統(tǒng)工作時(shí)，推理機(jī)根據(jù)數(shù)據(jù)庫(kù)中的事實(shí)屬性進(jìn)行推理進(jìn)而給出相關(guān)參數(shù)設(shè)計(jì)信息。 在面向?qū)ο蟮臄?shù)據(jù)庫(kù)中，所涉及的這種工藝知識(shí)數(shù)據(jù)是以非表函數(shù)形式存在的，各數(shù)據(jù)以對(duì)象的靜態(tài)屬性形式分布于每個(gè)對(duì)象之中，當(dāng)遇到有關(guān)問(wèn)題求解時(shí)，則以對(duì)象動(dòng)態(tài)的屬性形式存在于每個(gè)對(duì)象之中，在建立設(shè)計(jì)系統(tǒng)時(shí)，既要表達(dá)領(lǐng)域?qū)ο蟮撵o態(tài)屬性、行為特征與約束條件，又要表達(dá)不同專家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)和判斷決策等動(dòng)態(tài)知識(shí)，一旦對(duì)象通過(guò)特征信息調(diào)用特征層時(shí)，相應(yīng)的模具形體層也被調(diào)用，這樣該對(duì)象的數(shù)據(jù)庫(kù)就自然地建立起來(lái)了。 在C語(yǔ)言中可以表述為如下結(jié)構(gòu)形式： method mould.d.method() var flag：string； begin def . member("模具類型")； flag：=design("請(qǐng)選擇","沖裁模具","沖浪模具","成型模具","整形模具")； if flag=1 the begin def. me mber("軸承型號(hào)")； send("get.type.bearing")to" 深溝球軸承"； end； if flag=2 then begin def.me mber("放縮系數(shù)")； send("get.correct.factor")to"默認(rèn)系數(shù)"； end； if flag=3 then begin def.me mber("設(shè)計(jì)半徑")； send("get.correct.factor")to"默認(rèn)半徑"； end； 在LISP語(yǔ)言中則可以以表語(yǔ)言的結(jié)構(gòu)形式存放，其數(shù)據(jù)庫(kù)的格式可表示為：相關(guān)事實(shí)庫(kù)=(事實(shí)1、事實(shí)2、……事實(shí)n) 其中：[事實(shí)j=(事實(shí)號(hào)j 關(guān)于該事件所述的問(wèn)題屬性)] 5 拉延模具對(duì)象的設(shè)計(jì)內(nèi)容 在浪型保持架模具的設(shè)計(jì)過(guò)程中，對(duì)于幾種成型的模具有許多相似部分，因而整個(gè)系統(tǒng)所要設(shè)計(jì)的內(nèi)容并不多，只是對(duì)模腔部位的關(guān)鍵尺寸進(jìn)行設(shè)計(jì)，其主要設(shè)計(jì)內(nèi)容包含以下幾點(diǎn)：型腔的幾何造型、特征信息的建立、參數(shù)尺寸的驅(qū)動(dòng)和用戶實(shí)用界面等。應(yīng)當(dāng)特別指出的是在整體設(shè)計(jì)中，型腔的幾何造型應(yīng)充分建立在有關(guān)專家的實(shí)際經(jīng)驗(yàn)基礎(chǔ)之上，其要點(diǎn)主要體現(xiàn)在兩個(gè)方面：一是型腔的尺寸放縮系數(shù)大小問(wèn)題，因?yàn)槟＞咭I(lǐng)設(shè)計(jì)的Z終目的是浪型保持架拉延件毛坯充分變形后的尺寸；二是模具圓角半徑大小的設(shè)計(jì)問(wèn)題，因?yàn)槟＞咭I(lǐng)設(shè)計(jì)的Z終目的是給浪型保持架拉延件毛坯創(chuàng)造一個(gè)受力均勻的相對(duì)環(huán)境。同時(shí)在應(yīng)用領(lǐng)域中，專家系統(tǒng)所提供的人機(jī)交互界面可以通過(guò)對(duì)有關(guān)參數(shù)的改變來(lái)修改以上兩類焦點(diǎn)問(wèn)題。 6 結(jié)束語(yǔ) 這種專家設(shè)計(jì)系統(tǒng)包括程序管理模塊、公有圖形庫(kù)模塊和數(shù)據(jù)庫(kù)模塊等三大功能模塊，各個(gè)功能模塊之間相互獨(dú)立，各自解決不同的側(cè)面問(wèn)題，同時(shí)各功能模塊又相互聯(lián)系相互調(diào)用，共同組成一個(gè)層次分明、結(jié)構(gòu)緊湊的有機(jī)獨(dú)立聯(lián)合體。多元智能專家系統(tǒng)使生產(chǎn)制造廠家擺脫產(chǎn)品質(zhì)量完全依賴設(shè)計(jì)者個(gè)人經(jīng)驗(yàn)因素的不利局面，切實(shí)可行。