基于事例汽车夹具设计关键技术探究

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1、基于事例汽车夹具设计关键技术探究摘要：本文以汽车夹具为研究对象，分析了汽车夹具的相似性，指出汽车夹具相似可描述为功能相似和结构相似两个方面，根据基于事例的推理方法，研究了汽车夹具设计中的事例库组织、检索方法、检索算法和事例检索器等关键技术。实践表明，基于事例的求解方式对汽车夹具设计CAD系统来讲是一种有效的推理方法。关键词：基于事例的推理；汽车夹具设计；计算机辅助设计引言汽车夹具在现代制造中起着重要的作用，直接影响产品的加工质量、生产率、成本，制约着产品上市时间，汽车夹具设计作为制造环节中生产准备时间和加工成本的重要影响因素，而倍受关

2、注。本文运用基于事例的推理CBR(CaseBasedReasoning)方法，通过汽车夹具相似性的分析，提出了基于事例的汽车夹具设计方法，并就其中的事例库组织、事例检索、检索算法和事例检索器等关键技术进行了研究，取得了较好的使用效果。1.CBR的基本原理CBR是80年代初期提出的一种AI技术，其实质是根据问题描述，从事例库中提取相似的事例，并通过对事例的参考，得到问题的解决，这个过程大体上分为以下几个步骤：1.1.索引：输入待解决问题的要求，初始条件等新任务相关的信息，指定一个索引；1.2•检索：根据索引，从事例库中提取一个或一组与当

3、前问题相似的事例；1.3.修改：从相似事例中找出最相似的事例或多个事例的组合，形成问题可能解决方案，并通过目标方案的评价修改，来满足当前的设计要求；1.4•存贮：问题解决后，当前的解，即可作为新的事例存入事例库，实现自学习。2•汽车夹具的相似性汽车夹具通常按所用机床分为车床汽车夹具（简称：车夹）、铳床汽车夹具（简称：铳夹）、钻床汽车夹具（简称：钻模）以及镇床汽车夹具（简称：镇夹）等；在具体的结构上，虽因所装夹的工序件的特征不同其具体的结构形式不同，然而其工作原理是基本相同。在空间中，汽车夹具的设计信息包括零件的基本特征、工序件特征、工

4、序内容、毛坯性质、加工机床、刀具类型等，反映了汽车夹具的功能。因此，汽车夹具的相似性表现为汽车夹具的功能相似和汽车夹具的结构相似两个方面。现代企业为了满足市场大批量定制的要求，生产大量变型产品，因此，企业中有许多同类型或系列化的产品。因此,如将基于事例的推理方法应用于汽车夹具CAD系统之中，可以避开传统汽车夹具CAD系统中知识获取、规则组织的瓶颈以及大量设计信息输入的需求，而只需要收集过去的事例，这符合工程技术人员的设计习惯，从而减少因重新设计及设计验算所化费的时间，提高设计速度，达到保证设计质量的目的。3.汽车夹具事例库组织3.1•

5、汽车夹具事例库的结构汽车夹具的结构相似，表现为整体相似、组件相似和元件相似，因此，就形成了整体结构事例库、组件事例库和元件事例库。汽车夹具的整体结构事例表现为汽车夹具满足特定的功能，即由零件信息和工序信息所约束，同时，表达了其组成中功能组件的名称、数量、与目标对象工序件以及组件之间的装配关系；组件事例反映了其成员：功能元件及其它结构件的驱动主参数、数量以及装配约束关系；元件事例则是具体的功能元件和结构件。现代汽车夹具设计中含有较多的已参数化的标准件和常用非标件，元件事例库记录着相应事件下的规格参数和元件路径。汽车夹具事例库的组织结构如

6、图1所示。图1.汽车夹具事例库的组织结构本人所服务的东风悦达起亚汽车有限公司在汽车夹具事例库方面的管理方法是：针对本公司汽车生产的五大工艺（冲压、焊装、涂装、总装、发动机）的要求，根据夹具的功能将汽车夹具归类为焊接夹具和装夹夹具二大类，其中焊接夹具仅适用于焊装车间，它的功能是将多个汽车车身零部件在夹具的定位并夹紧下通过焊接方法使之成为焊合体；而装夹夹具可适用于五大车间，如冲压车间模具维修钻铳床加工的装夹夹具；涂装车间电泳和喷涂用于车门限位的装夹夹具；焊装车间的车门及翼子板的装配夹具；总装车间的发动机、前后桥、油箱、轮胎等零部件的装配夹

7、具；发动机车间的各种加工专机的装夹夹具。另外对于同一车间的夹具又可以按照车型不同进行细分，也可以按照仕样不同进行区分：比如有专用夹具与共用夹具之分；手动夹具与自动夹具之别。最后工艺设计人员将这些不同用途的汽车夹具进行归纳，并根据图1组织结构分类后资源共享，对公司新产品开发过程中工艺装备的设计和优化起到了省时省力节减成本的作用。3.2.事例的检索方法汽车夹具的功能相似和汽车夹具的结构相似，反映了汽车夹具设计信息与汽车夹具结构特征之间的映射关系。基于汽车夹具功能相似的检索，通过输入相应的设计信息，可以获得相似工序件下的汽车夹具结构组成；而

8、基于汽车夹具结构相似的检索，则在检索相似结构事例的同时获得事例相应的使用场合，常用于对功能组件和汽车夹具元件的检索；当设计人员已具备一定的设计经验时，也可少输入一些设计信息，采用与汽车夹具结构特征混合检索的方法，进行快速