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1、CAPP系統(tǒng)原理與開發(fā)應(yīng)用 4.3.1修訂式 CAPP系統(tǒng) 修訂式 CAPP系統(tǒng)原理 基本原理是利用零件相似性 相似的零件有相似的工藝過程 新工藝是通過檢索相似零件工藝并編輯修改而成 標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程 /綜合工藝規(guī)程 零件族使用的工藝規(guī)程 特點:工藝復(fù)合或零件復(fù)合 以族號保存在數(shù)據(jù)庫中,以便使用 4.3.1修訂式 CAPP系統(tǒng) 修訂式 CAPP的開發(fā) 劃分零件族 選擇分類 編碼系統(tǒng) 編制標(biāo)準(zhǔn) 工藝規(guī)程 標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程 數(shù)據(jù)庫設(shè)計 系統(tǒng)開發(fā) 調(diào)試與運行 根據(jù)企業(yè)各種產(chǎn)品零件進(jìn)行分析 選擇成熟的系統(tǒng) 原則是:以制造過程相似性為主 兼顧零件幾何形
2、狀的相似性 總結(jié)現(xiàn)有工藝規(guī)程的基礎(chǔ)上編制 能代表整個零件簇的加工工藝 充分考慮檢索的方便性,可采用 數(shù)據(jù)庫系統(tǒng),可存于數(shù)據(jù)文件中 可采用數(shù)據(jù)庫管理系統(tǒng)進(jìn)行程序 開發(fā),也可采用通用語言開發(fā) 4.3.1修訂式 CAPP系統(tǒng) 修訂式 CAPP的應(yīng)用 具體步驟 按照采用的分類編碼系統(tǒng),對實際零件進(jìn)行編碼; 檢索該零件所在的零件族; 調(diào)出該零件族的標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程; 利用系統(tǒng)的交互式編輯界面,對標(biāo)準(zhǔn)工藝規(guī)程進(jìn)行 篩選,編輯或修訂。有些系統(tǒng)則提供自動修訂的功 能,但這需要補(bǔ)充輸入零件的一些具體信息。 將修訂好的工藝規(guī)程存儲起來,并按給定的格式打 印輸出。 零 件 編 碼 檢
3、 索 調(diào) 出 工 藝 編 輯 修 改 存 儲 打 印 4.3.2生成式 CAPP系統(tǒng) 一生成式方法的原理 生成式 CAPP系統(tǒng) 基本思路是將人們設(shè)計工藝過程時用的推理和決策 方法轉(zhuǎn)換成計算機(jī)可以處理的決策模型、算法及程 序代碼,從而依靠系統(tǒng)決策,自動生成零件的工藝 規(guī)程 生成式 CAPP實際上是一種智能程序 存在問題 由于工藝的復(fù)雜性,一般需要人工干預(yù) 由于技術(shù)發(fā)展原因,短期內(nèi)難于做到完全自動化 半創(chuàng)成式或綜合式 CAPP系統(tǒng) 包含重要的決策邏輯,或者只有一部分工藝決策邏 輯的 CAPP系統(tǒng) 二 生成式 CAPP系統(tǒng)的開發(fā) 具體步驟 明確所開發(fā)的系統(tǒng)的
4、設(shè)計對象及應(yīng)用環(huán)境,即本系 統(tǒng)將適用于哪一類型的零件,適用于什么樣生產(chǎn)環(huán) 境,應(yīng)包括哪些功能; 零件結(jié)構(gòu)與工藝分析:確認(rèn)該類零件由哪些表面元 素或特征構(gòu)成,每種表面元素或特征的加工方法有 哪些,零件有哪些加工工序等; 建立各種加工方法的加工能力、經(jīng)濟(jì)加工精度,以 及各種標(biāo)準(zhǔn)數(shù)據(jù)等工程數(shù)據(jù)文件或數(shù)據(jù)庫等; 工藝決策模型及功能實現(xiàn)模型的建立; 系統(tǒng)程序設(shè)計、編碼、調(diào)試與試運行。 明 確 需 求 需 求 分 析 數(shù) 據(jù) 庫 設(shè) 計 信 息 模 型 開 發(fā) 實 現(xiàn) 生成式 CAPP系統(tǒng) 三 工藝決策方法 決策表( Decision Table) 是表達(dá)各種事件或?qū)傩蚤g復(fù)雜邏輯
5、關(guān)系的形式化方 法 具有下列優(yōu)點 可以明晰、準(zhǔn)確、緊湊地表達(dá)復(fù)雜的邏輯關(guān)系; 易讀、易理解,可以方便地檢查遺漏及邏輯上的不一致; 易于轉(zhuǎn)換成程序流程和代碼 決策樹( Decision Tree) 用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的樹來表示邏輯關(guān)系的方法 樹由節(jié)點和邊構(gòu)成 節(jié)點表示動作和一次測試 邊表示條件 4.3.3CAPP工藝決策專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)定義 ES( Experts System) ,是一種在特定領(lǐng)域內(nèi)具有專家水平的 計算機(jī)程序系統(tǒng),它將人類專家的知識和經(jīng)驗以知識庫的形式 存入計算機(jī),并模擬人類專家解決問題的推理方式和思維過程,運用這些知識和經(jīng)驗對現(xiàn)實中的
6、問題作出判斷和決策 專家系統(tǒng)組成 知識庫 存儲領(lǐng)域的專門知識,是 ES的核心 工藝決策知識庫建立有很大難度 推理機(jī) 推理機(jī)控制并執(zhí)行對問題的求解,它根據(jù)已知事實,利用知識庫中的知 識,按一定的推理方法和搜索策略進(jìn)行推理,得到問題的答案或證實某 一結(jié)論。 推理:是按某種策正反向混合演繹推理 略由已知事實推出另一事實的思維過程 專家系統(tǒng)中,普遍使用三種推理方法: 正向演繹推理 逆向(反向)演繹推理 工藝決策專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的構(gòu)成 知識庫 推理機(jī) 黑板 人機(jī)接口(輸入 /輸出) 解釋機(jī)構(gòu) 知識獲取機(jī)構(gòu) 動態(tài)數(shù)據(jù)庫 (黑板)
7、 知識庫 人機(jī)接口 解釋機(jī)構(gòu) 推理機(jī) 知識獲取 工藝決策專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的特點 知識庫和推理機(jī)相分離,有利于系統(tǒng)維護(hù) 系統(tǒng)的適應(yīng)性好,并具有良好的開放性 有利于追蹤系統(tǒng)的執(zhí)行過程,并對此做出合理解釋, 使用戶確信系統(tǒng)所得出的結(jié)論 系統(tǒng)決策的合理程度取決于系統(tǒng)所擁有的知識的數(shù) 量和質(zhì)量 系統(tǒng)決策的效率取決于系統(tǒng)是否擁有合適的啟發(fā)式 信息 工藝知識表示 所謂知識表示,就是以一定的形式對所獲取的領(lǐng)域知識進(jìn)行規(guī)范化表示, 即知識的符號化過程。 1 基于規(guī)則的知識表示 規(guī)則表示的一般形式: IFTHEN 2 基于框架的知識表示 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):(
8、) ( ) ( ) () 3 語義網(wǎng)絡(luò) 語義網(wǎng)絡(luò)實際上是一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來表示知識的方法,也就是說它是知 識的圖解表示。 工藝決策專家系統(tǒng)的應(yīng)用 采用專家系統(tǒng)技術(shù),可以實現(xiàn)工藝知識庫和推理機(jī)的分離。在一定 范圍內(nèi)或理想情況下,當(dāng) CAPP系統(tǒng)應(yīng)用條件發(fā)生變化時,可以修改 或擴(kuò)充知識庫中的知識,而無需從頭進(jìn)行系統(tǒng)的開發(fā)。 20世紀(jì) 80年代 以來,國內(nèi)外已開發(fā)了許多工藝決策專家系統(tǒng),但多是原型系統(tǒng),知 識數(shù)量少,功能有限,難以滿足實用化要求,因此僅有很少的幾個系 統(tǒng)獲得了實際應(yīng)用。