基于KBE的智能模塊化機床設計系統研究
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基于KBE的智能模塊化機床設計系統研究
摘要-為解決目前模塊化機床設計中出現的問題，KBE技術被引入到現場。KBE模塊化機床設計與KBE相結合，加強了設計知識的繼承與重用，實現了通用機床的智能化設計，為模塊化機床設計提供了可靠的技術支持。本文闡述了系統的組成部分和實現的關鍵技術。
關鍵詞：組合機床；知識工程；智能設計。
第一節
簡介
模塊化機床行業的水平代表了國家裝備制造業的水平。隨著市場競爭的加劇和產品需求的增加，傳統企業受到數控模塊化機床及其高精度，高生產率，高靈活性，多品種，周期短的自動化生產線的挑戰。為了提高競爭力，確保在市場上立于不敗之地，模塊化機床行業不得不縮短產品開發時間，提高質量，降低成本，改善服務，提高環保意識。這是現代模塊化機床行業將信息技術應用于轉型的唯一出路。
隨著CAD，CAE，CAM，CAPP等先進設計制造技術的廣泛應用，許多模塊化機床制造商在設計階段采用了CAx。從早期的AutoCAD到后期的模塊化設計系統以及在三維設計軟件UG，ProE平臺上開發的整體設計系統，這些輔助設計系統在一定程度上減少了設計人員的工作量，提高了設計效率。但是當涉及到項目決策，設計評估和關鍵參數選擇時，往往需要設計者的更多干預。因此，設計人員的熟練程度在很大程度上決定了模塊化機床設計的水平和質量。目前模塊化機床設計中存在的一些常見問題是：（1）設計知識的復雜性和多樣性，在設計過程中不容易獲得設計知識;（2）缺乏對經驗知識的有效引導和組織，導致其重用和共享程度低;（3）不同設計師犯下的重復性錯誤;（4）耗時參考產品設計中的相關書籍。因此，要提高設計的綜合開發和決策能力，需要建立模塊庫和智能設計系統，將專家經驗和知識融入系統，模擬專家級決策過程。設計人員所需要的只是設計要求和重要設計決策的輸入。
第二部分
系統總體結構設計
A.系統框架
基于KBE的智能設計系統采用4層C / S架構，包括最底層的用戶界面，功能實現層，工程數據庫和操作系統，網絡，計算機等。總體框架如圖1所示。
圖1 模塊化智能設計系統框架基于KBE的機床
其中，功能實現層有5個子系統：人工智能系統，產品參數化設計系統，性能分析系統，知識管理系統和輔助系統。人工智能系統從現有的模型庫中提取類似的實例，并根據新產品開發要求對其進行修改。產品參數化設計系統負責主要部件的參數化設計和組裝。性能分析系統分析產品性能（切割穩定性，主軸剛度，樣品精度等）。知識管理系統主要完成總體控制結構和知識獲取的參數優化。輔助系統履行應用通知的功能，與普通的數據庫不同。
B.系統工作流程
根據模塊化機床設計過程的特點，基于知識的智能設計系統的工作流程如圖2所示...
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