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功能方法的形式化的夾具設(shè)計過程
摘要
設(shè)計工裝夾具是一個非常復(fù)雜的過程，依賴于設(shè)計者的經(jīng)驗和他的自身知識達(dá)到一個好的設(shè)計。為便于自動化的發(fā)展以知識為基礎(chǔ)的應(yīng)用程序，明確界定的夾具，涉及的知識是一個事先和根本任務(wù)進(jìn)行的設(shè)計過程。此外，一個基本的和眾所周知的工程原則應(yīng)考慮：功能需求及其相關(guān)的限制應(yīng)該是第一個輸入的設(shè)計過程?？紤]到這些主要的思想，本文提出了發(fā)展以促進(jìn)自動化夾具的設(shè)計，根據(jù)功能的方法。在這方面，該方法已被用來征求摩卡設(shè)備知識和統(tǒng)一建模語言被用來代表夾具設(shè)計過程。一個方法的基礎(chǔ)上的函數(shù)的概念和旨在將這些設(shè)計過程的建議。夾具功能要求被定義和形式化。固定功能元素被用來創(chuàng)造一個功能設(shè)計方案，鏈接這些要素的功能要求和典型商業(yè)夾具元件已經(jīng)確定通過表格和規(guī)則映射。最后，一個原型應(yīng)用基礎(chǔ)知識已經(jīng)發(fā)展為一個初始驗證的提出的方法。
關(guān)鍵詞：夾具設(shè)計過程知識建模；夾具，夾具的功能要求
1.簡介
其主要目的是提供一種設(shè)計理論，用適當(dāng)?shù)目蚣芎头椒ǖ亩x一系列的活動，符合設(shè)計過程中的一個產(chǎn)品或系統(tǒng)。一般來說，所有這些確定要求為出發(fā)點(diǎn)的設(shè)計過程。在事實上，工程學(xué)科處理產(chǎn)品設(shè)計可以被定義為一個科學(xué)與創(chuàng)建產(chǎn)品定義和工程知識設(shè)計解決方案的基礎(chǔ)上的想法和概念源自要求和限制。在這項研究中，考慮到要求一個相關(guān)的問題時，以此作為一個廣義的概念，是使明確的含義，主要條款有：功能要求和約束。一個功能要求的，因為它表示了不同的作者，代表什么產(chǎn)品或必須獨(dú)立于任何可能的方案。和考慮到一些基本原則的廣泛認(rèn)可領(lǐng)域的需求工程，我們可以補(bǔ)充的是獨(dú)特的和明確的聲明在自然語言中的一個單一功能的書面的方式，它可以排名，跟蹤，測量，驗證，并驗證。一個約束可以被定義為一個限制，一般影響一些這種要求，它限制了各種可能的解決方案同時滿足需求。所以，一個約束應(yīng)始終鏈接到一個要求，其目的是狹義的設(shè)計結(jié)果可以接受的解決辦法。在公理化設(shè)計理論，功能要求應(yīng)該被定義的功能域，這對現(xiàn)場的問題是如何定義和功能的產(chǎn)品。該方法用于代表會影響推理過程的設(shè)計，在這個意義上，之間的映射功能和物理領(lǐng)域，被后來的一個地方設(shè)計解決方案的開發(fā)。其設(shè)計方法提供了一個根據(jù)“function-behaviour-structure框架，在函數(shù)的定義是利用結(jié)構(gòu)行為”。目的是填補(bǔ)這一缺口，使設(shè)計師從美聯(lián)儲的物理設(shè)計解決方案。方法是，產(chǎn)品功能通過它的結(jié)構(gòu)，這似乎導(dǎo)致一個迭代因果關(guān)系的方法，在尋求解決直到選定的結(jié)構(gòu)，使預(yù)定的功能。采用的方法在本文的研究是根據(jù)定義的夾具功能部件（FCC），能夠滿足夾具功能，并在柔性扁平電纜和夾具之間的映射，這樣的商業(yè)元素。先進(jìn)的方法來定義要求和功能來建立本體。基本上，模型的重要性，主要是有關(guān)夾具，功能要求，夾具，夾具元件，制造資源，制造過程，和設(shè)計規(guī)則；居住的可能性，自動化設(shè)計過程通過發(fā)展知識應(yīng)用程序或系統(tǒng)。本形式化的功能要求的實現(xiàn)通過應(yīng)用一個結(jié)構(gòu)化的方式規(guī)范方法論，和UML圖是用來捕獲，代表和正式的知識，是促進(jìn)自動化的夾具設(shè)計過程。IDEF 0方法用來創(chuàng)建一個活動模型夾具設(shè)計過程，使確定的信息在每一個不同的任務(wù)包括。它已被用來補(bǔ)充IDEF 0模型的代表之間的互動活動過程中。
2，分析機(jī)械加工設(shè)備的要求
在1節(jié)，分別被定義：功能要求與約束條件。要求總是存在，在他們的方式表達(dá)，以及他們是如何集成在產(chǎn)品的設(shè)計過程中，一般來說，需求工程是指本學(xué)科處理捕獲，形式化，
表示，分析，管理和驗證需求滿足。然而，所有這些方面的需要集成在產(chǎn)品的設(shè)計過程，
第一個方面考慮的是如何的要求代表或宣布。因為它已被以前所述，要求明確的表達(dá)方式
影響他們的解釋和設(shè)計創(chuàng)作解決方案。在這個意義上，它已被廣泛接受，認(rèn)為使用
在加工，工作是一個關(guān)鍵方面，及固定裝置要素是負(fù)責(zé)滿足這一總體目標(biāo)。在他們的設(shè)計流程，出發(fā)點(diǎn)是定義的加工設(shè)備的功能要求和約束。通常，一個夾具的解決方案是由一個或幾個物理元素，作為一個整體設(shè)計的夾具方案必須滿足所有準(zhǔn)則和相關(guān)的政務(wù)司司長。定心，定位，夾緊，并支持，可以被認(rèn)為是功能要求的夾具，夾具必須做什么，獨(dú)立于任何特定的解決方案。條款限制，限制各種可能的解決方案”，有許多因素要考慮，主要處理：形狀和尺寸被加工零件的，公差，操作順序，加工策略，切削力，一些設(shè)置，設(shè)置時間，體積材料批量大小，生產(chǎn)速度，機(jī)形態(tài)，機(jī)器的能力，成本，等結(jié)束時，該解決方案可以通過：準(zhǔn)確性，可靠性，和經(jīng)濟(jì)。
3，該方法的形式化該夾具的設(shè)計過程
該方法中提出的這項研究的夾具設(shè)計過程是基于五個主要的設(shè)計階段（編號1–5），命名為：功能要求發(fā)展（法國），定義了夾具設(shè)計功能，功能設(shè)計的夾具方案，詳細(xì)設(shè)計夾具方案（日）和夾具的最終解決方案設(shè)計驗證。這些階段的目的是定義一個過程連續(xù)反饋，使發(fā)展中國家的夾具設(shè)計一個系統(tǒng)，結(jié)構(gòu)和并行方式（圖5）。1階段：第一階段，發(fā)展的功能要求（法國），包括捕獲的知識需要進(jìn)行設(shè)計，加工工藝，夾具。它有2個主要的任務(wù)，第一個填充的摩卡形式，和第二形式的功能要求根據(jù)結(jié)構(gòu)的2節(jié)中定義的。2階段：第一階段，定義固定功能目的是完成了一套高水平的軟件函數(shù)模板，在一個以知識為基礎(chǔ)應(yīng)用程序允許產(chǎn)生夾具的解決方法符合功能要求定義在前一階段。夾具功能被定義圖形使用一種基于IDEF 0建模。該法允許體現(xiàn)圖形屬性和操作所需的實施一個函數(shù)。圖6顯示了一個例子。建議表示是一個高級功能的定義；它是獨(dú)立的知識表示將使用執(zhí)行，而不需要從夾具設(shè)計師深入了解任何軟件建模技術(shù)。定義這些固定功能的第一步是在模型所需的知識工程的應(yīng)用開發(fā)。例如，考慮到影響夾具穩(wěn)定的一個主要制約因素，夾具功能解決任何要滿足這種約束。要做到這一點(diǎn)，這將是要確定一個夾具功能的穩(wěn)定性圖5。從一個高層次的角度，零件信息（如：材料力學(xué)性能，形狀，尺寸和公差），加工工藝信息（例如：機(jī)械加工業(yè)務(wù)，加工戰(zhàn)略，卷刪除，切削參數(shù)，切削工具參數(shù)），和夾具功能元素信息（即：功能，約束，規(guī)則，含有量，點(diǎn)向量和應(yīng)用）。這一信息將有被用來確定一些參數(shù)如切削并允許夾緊力。技術(shù)，狀態(tài)的部分表面，功能的技術(shù)元素，和類之間的聯(lián)系零件表面和夾具元件。材料的力學(xué)性質(zhì)，形狀和尺寸的一部分被加工，和相關(guān)公差。限制，方向，含有量，接觸參數(shù)，和定位點(diǎn)。操作序列，和對于每一個操作：加工策略，切削參數(shù)，切割工具，和刪除。一些設(shè)置，批量，生產(chǎn)速度，以及目標(biāo)成本。4階段：第四階段，詳細(xì)設(shè)計包括建立詳細(xì)的解決方案。這基本上是幾何（含體積）與夾具元件，這是特別相關(guān)的干涉檢查。不過，在這種情況下空間的可能的解決辦法是減少，最后，第五階段，驗證設(shè)計，目的是使最終的評價和驗證的功能符合要求和其相關(guān)的約束。
4。夾具設(shè)計過程的功能模型
因為它是在介紹中提到，功能設(shè)計方法，然而，正如所指出的法國標(biāo)準(zhǔn)化協(xié)會之間的關(guān)系元素和夾具的商業(yè)組件夾具功能功能代表商業(yè)元素類型選擇，夾具的功能，接觸表面，方法通過在本研究涉及的定義，什么將是第一步，在夾具本體發(fā)展。功能的方法，夾具設(shè)計，基于信息模型定義，有一些特點(diǎn)，即：減少一些功能，夾具已經(jīng)執(zhí)行的可能性，正規(guī)化靈敏度，規(guī)范與定量預(yù)選賽，并減少設(shè)計空間的使用功能性元素。不過，定義之前任何夾具信息模型，是有必要界定的夾具設(shè)計過程和信息流沿它。以下是活動模式在這表示夾具設(shè)計過程。本
模型的代表利用IDEF 0和統(tǒng)一建模語言，它允許確定知識單元需要在這些過程，以及它們之間的相互作用，一些作者還使用建模技術(shù)代表的過程和一部分的相關(guān)信息的夾具設(shè)計過程，但沒有采取功能性做法，它輸入起點(diǎn)與知識有關(guān)的單位的一部分幾何，制造工藝，加工
資源，和下面的IDEF 0方法，知識單元構(gòu)成的最終輸出的過程是夾具詳細(xì)設(shè)計，和夾具裝配圖。資源知識單元的電機(jī)單元和模塊化夾具部件。制造工藝，加工操作，切削刀具，切削條件，加工戰(zhàn)略，以及機(jī)床的形態(tài)。輸出是一個了解之間的對應(yīng)部分技術(shù)特點(diǎn)和加工操作。
該過程重點(diǎn)是定義的技術(shù)特征加工才能完成的部分。它包括輸入的結(jié)果從先前的三活動到
它創(chuàng)建的一個清單，加工的特點(diǎn)與他們的相關(guān)的尺寸和公差。
5，信息模型，實例，和方法驗證
夾具設(shè)計過程建模，確定的知識單元：要求夾具，夾具函數(shù)，定義，加工操作，功能設(shè)計規(guī)則，詳細(xì)設(shè)計規(guī)則，夾具資源，和夾具驗證，是仿照在一個面向?qū)ο蠼Y(jié)構(gòu)，對于其中的一些知識單位，專門為一部分定義和加工業(yè)務(wù)這樣的模型，和結(jié)果的原型信息和加工計劃。因此，本夾具功能要求必須定義這些活動的一部分
6，結(jié)論
一個綜合的方法來設(shè)計過程加工設(shè)備已通過本研究?；灸繕?biāo)是正式的方法促進(jìn)這種設(shè)計過程自動化。依賴對調(diào)查結(jié)果和所得出的結(jié)論文獻(xiàn)復(fù)習(xí)和與夾具設(shè)計，一些原則被認(rèn)為是指導(dǎo)研究。以下是這些原則和他們?nèi)绾伪豢紤]到：開始的一步是定義的夾具功能要求。這個原則導(dǎo)致形式化的要求，根據(jù)一些方法從需求工程，并以功能表達(dá)的夾具設(shè)計方案，根據(jù)標(biāo)準(zhǔn)，這種方法可以驗證設(shè)計方案對指定的需求。有需要捕獲和正規(guī)化加工夾具知識。這個原則導(dǎo)致使用一個建模的方法，在這種情況下，信息建模方法最后通過，有需要定義和表面加工夾具設(shè)計過程。這個原則導(dǎo)致其定義和表面利用IDEF 0和統(tǒng)一建模語言。有需要定義軟件夾具功能，其目的是創(chuàng)造解決方案，落實夾具功能要求和定義獨(dú)立的執(zhí)行系統(tǒng)。這原則，導(dǎo)致一些研究解決方案已在這一領(lǐng)域，特別是優(yōu)化作品，并得出結(jié)論，只有高水平描述這功能，其中的信息和基本規(guī)則必要的執(zhí)行被指定的，是可能的地址。然而，復(fù)雜程度高的夾具功能，需要進(jìn)一步調(diào)查，以便定義如何分解成低層次同時保持獨(dú)立的代表詳細(xì)執(zhí)行標(biāo)準(zhǔn)。進(jìn)行的研究，可以得出這樣的結(jié)論，形式化的夾具設(shè)計過程的基礎(chǔ)上功能要求允許發(fā)展一個更完整
方法的問題，夾具設(shè)計?；镜牟襟E，和基本輸入到任何實現(xiàn)目標(biāo)自動化的過程，開始與夾具設(shè)計過程，并繼續(xù)與定義的夾具知識要求：夾具，夾具功能單位，一部分定義，加工操作，功能設(shè)計規(guī)則，詳細(xì)設(shè)計規(guī)則，夾具，夾具驗證。
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