切削专家系统的设计及实现

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1、上海交通大学硕士学位论文切削专家系统的设计及实现姓名：张朝锋申请学位级别：硕士专业：计算机技术指导教师：黄林鹏;苏浩20050301上海交通大学工程硕士研究生论文切削专家系统设计及实现摘要随着机械加工设备的不断发展如数控加工中心的问世及普及和新型切削刀具材料的问世和普及使用极大地提高切削速度进而提高了整个切削加工中的金属去除率这对生产制造厂家在提出了一个非常现实的问题如何更好地利用好先进的切削刀具本文提出建立一个企业级的切削专家系统切削专家系统是企业工程信息系统EIS的一项基础性工作主要是向计算机辅助工艺设计CAPP提供合理的切削方

2、案切削专家系统可以收集优秀的切削方案和切削故障案例分析决相类似的问题提供专家建议并从中提取切削知识为今后解本文将切削专家系统主要功能定义为(1)切削方案的推荐功能通过此专家系统可以获得切削过程中的刀具的配置方案和切削参数2切削方案的优选功能在众多备选方案中通过优选算法获得最优化的切削推荐方案3切削故障的诊断解决功能对切削过程中的常见切削故障进行分析诊断提出对策建议本文提出了切削专家系统的数据流程图并提出本专家系统采用的是模块化设计的方法每个功能模块具有相对独立的结构不与其他模块有数据的依赖性整个专家系统分为以下几个模块切削

3、方案查询模块切削方案优选模块切削故障诊断模块数据维护模块等-4-上海交通大学工程硕士研究生论文本文重点讨论上述四个功能模块中的三个实施模块切削方案查询模块切削方案优选模块和切削故障诊断模块针对切削实际情况提供合理的切削方案这是切削方案查询模块的主要功能建立简洁可行的结构化数据来描述切削实例经验模型将以前切削加工积累的切削方案和经验储存于切削数据库中利用基于实例推理技术通过计算切削问题与经验实例两者之间的相似度选择最为相似的实例方案群为新的加工问题的参考解决方案切削方案优选模块实现了在众多切削推荐方案中选择出最合理最低成本的切削方案的

4、功能切削方案优选模块针对切削方案查询模块获得的多项方案提出优选算法获得最大生产率成本最低利润率最大的切削方案结合现代切削技术的发展将三种优化目标函数进行简化获得优选算法确定优选算法的约束条件目标函数案通过计算各切削方案的优选极值获得最合理的切削方切削故障诊断模块完成了切削故障原因分析解决方案的推荐整个模块运用专家的知识和经验分析故障发生的原因提出解决故障的方法在某些情况下例如发生新故障时仅凭专家经验尚不能够提供合理的故障诊断这时本系统会依据自身掌握的切削加工原理和切削故障原理对整个切削过程进行整体的观察分析比较判

5、断获得该切削故障的一些发生原因提出故障诊断原因本文提出了切削故障的一般推断原则-5-并对切削故障模块的系统结上海交通大学工程硕士研究生论文构进行分析设计了故障规则库提出了规则的语义模型在数据库原理上设计了规则数据库法提出切削故障知识的推理机的设计方关键词切削数据库切削知识专家系统切削方案查询切削方案优选切削故障判断-6-上海交通大学工程硕士研究生论文THEDESIGNANDREALIZATIONOFCUTTINGEXPERTSYSTEMABSTRACTWiththeprogressivedevelopmentofmachini

6、ngequipments,e.g.theinventionandpopularityofnumeralmachiningcenteraswellastheinventionandpopularityofnewtypesofcuttingtoolmaterial,allthesehavegreatlyincreasedcuttingspeedandthereforeimprovedthemetalcuttingratioofthewholecuttingmachinecenter.Thishasputaveryrealisticquestionbefor

7、eamanufacturingenterprise:Howtoefficientlyutilizetheseadvancedcuttingtools?Thepapergivesasolutionofsettingupanenterprise-levelcuttingexpertsystem.AcuttingexpertsystemisafundamentalworkoftheEngineeringInformationSystem(EIS),whichmainlyprovidesanoptimizedcuttingschemetoCAPP.Thesyst

8、emisabletocollectbestcuttingschemeandmak