摘要：針對軸承浪型保持架生產制造過程中多重工序環節因素的影響，基于人工智能專家系統的原理提出建立起相應的知識庫、數據庫等幾大模塊，并結合軸承浪型保持架拉延模具設計的特點，對零件信息特征建模及實現技術進行論述。 關鍵詞：浪型保持架；模具；專家系統；零件；數據庫 長期以來浪型保持架的設計完全依賴于設計人員實際工作經驗拉延模具的成敗直接取決于設計人員實際經驗的高低，因此不同專家的產品設計可能并不完全相同，但可肯定這種差別只是局部的、細小的和非本質的。專家系統正是一種基于知識庫進行推理的智能系統在整理專家實際設計經驗的基礎上建立起浪型保持架拉延設計專家系統，通過計算機采取對知識庫的搜索、判斷及推理來完成拉延件的相關參數設計從而有效地避免不同設計者之間的系統差異影響。 1系統的總體結構 本系統的總體結構如圖1所示，這種結構的人機交互界面簡單明了易于建立與修改。開始時用戶通過產品的模具圖紙，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應的模型知識庫，然后專家系統通過推理機調用各特征所影射的相應知識元，進行推理與判斷來完成浪型保持架拉延件相關工序的參數設計。 2 拉延模具設計要領特征信息庫 為了建立一個完整的專家診斷系統，首先應針對浪型保持架的特點建立起相應的知識信息庫。它包括以下設計所需要的信息內容：(1)總體信息：產品名稱、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。(3)工藝信息：成型條件、工序規則、回彈系數。(4)技術信息：表面質量、形位公差、特殊要求。基于以上信息特征通過計算機建立起相應的模型以 支撐整個設計過程。值得指出的是，整個知識庫的建立應基于各個工序環節的專家知識，特別 是來自于生產一線的實際數據更應作為我們知識庫的首選數據如回彈系數這個實踐性極強的數據由于材質不同就會出現不同的回彈系數甚至即使材質相同而批次不同也會影響回彈系數的大小。這樣系統建立以后在人機交互的環境中可根據不同的實際情況基于專家知識對參數進行修正以期達到Z理想的設計效果。 目前支持CAD/CAPP/CAM系統的特征建模有以下三種方式：基于對象特征、基于人工識別和基于人機交互。考慮到浪型保持架形狀一般是由平面、柱面和球面等復雜的三次及高次曲面組合構成，如果完全基于對象特征和基于人工識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型面的明顯特征通過實體造型來組合生成模具的型腔模型，對于相同的部分采用公用模塊來調用組合，對于差異的部分采用特征造型來生成使用，Z后利用相關編輯功能使兩者有機結合成為一套完全的設計圖紙。 3 拉延模具對象的層次與結構 由于浪型保持架形式不多但形狀復雜，因而其成型過程中涉及到的模具相應地有：沖裁模、沖浪模、成型模和整形模等，它們的相似性很強，因而比較容易實現公用工藝數據庫的共享。同時由于它們之間存在差異即具有明顯的特征，因而可作為系統對模具對象的識別依據要素，依照它們之間這種一般與特殊的各自屬性來對相關模具產品進行檢索與調用，從而避免計算機內存空間被無效占用的不利現象。 通過以上分析，采用如圖2所示的層次結構來對模具對象進行描述，其中形體層是幾種模具的共同屬性，為系統提供必要的公用共享數據庫；特征層是幾種模具的各自屬性為系統提供必要的私有數據信息。這種公用的數據和私有的數據信息系統既有利于對象的識別又利于資源的共享，能Z大限度地提高產品設計效益。 4 拉延模具對象數據庫的建立 數據庫是存放專家系統當前的事實情況即存放用戶告知的相關事實屬性，系統工作時，推理機根據數據庫中的事實屬性進行推理進而給出相關參數設計信息。 在面向對象的數據庫中，所涉及的這種工藝知識數據是以非表函數形式存在的，各數據以對象的靜態屬性形式分布于每個對象之中，當遇到有關問題求解時，則以對象動態的屬性形式存在于每個對象之中，在建立設計系統時，既要表達領域對象的靜態屬性、行為特征與約束條件，又要表達不同專家的實際經驗和判斷決策等動態知識，一旦對象通過特征信息調用特征層時，相應的模具形體層也被調用，這樣該對象的數據庫就自然地建立起來了。 在C語言中可以表述為如下結構形式： method mould.d.method() var flag：string； begin def . member("模具類型")； flag：=design("請選擇","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")； send("get.type.bearing")to" 深溝球軸承"； end； if flag=2 then begin def.me mber("放縮系數")； send("get.correct.factor")to"默認系數"； end； if flag=3 then begin def.me mber("設計半徑")； send("get.correct.factor")to"默認半徑"； end； 在LISP語言中則可以以表語言的結構形式存放，其數據庫的格式可表示為：相關事實庫=(事實1、事實2、……事實n) 其中：[事實j=(事實號j 關于該事件所述的問題屬性)] 5 拉延模具對象的設計內容 在浪型保持架模具的設計過程中，對于幾種成型的模具有許多相似部分，因而整個系統所要設計的內容并不多，只是對模腔部位的關鍵尺寸進行設計，其主要設計內容包含以下幾點：型腔的幾何造型、特征信息的建立、參數尺寸的驅動和用戶實用界面等。應當特別指出的是在整體設計中，型腔的幾何造型應充分建立在有關專家的實際經驗基礎之上，其要點主要體現在兩個方面：一是型腔的尺寸放縮系數大小問題，因為模具要領設計的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計問題，因為模具要領設計的Z終目的是給浪型保持架拉延件毛坯創造一個受力均勻的相對環境。同時在應用領域中，專家系統所提供的人機交互界面可以通過對有關參數的改變來修改以上兩類焦點問題。 6 結束語 這種專家設計系統包括程序管理模塊、公有圖形庫模塊和數據庫模塊等三大功能模塊，各個功能模塊之間相互獨立，各自解決不同的側面問題，同時各功能模塊又相互聯系相互調用，共同組成一個層次分明、結構緊湊的有機獨立聯合體。多元智能專家系統使生產制造廠家擺脫產品質量完全依賴設計者個人經驗因素的不利局面，切實可行。