2022年机械类外文翻译基于事例推理的夹具设计研究与应用 .docx

《2022年机械类外文翻译基于事例推理的夹具设计研究与应用 .docx》由会员分享，可在线阅读，更多相关《2022年机械类外文翻译基于事例推理的夹具设计研究与应用 .docx（41页珍藏版）》请在taowenge.com淘文阁网|工程机械CAD图纸|机械工程制图|CAD装配图下载|SolidWorks_CaTia_CAD_UG_PROE_设计图分享下载上搜索。

1、精选学习资料 - - - - - - - - - 外文翻译基于事例推理的夹具设计讨论与应用摘要 :依据基于事例的设计方法,提出采纳工序件的特点信息和夹具的结构特点信息来描述夹具的相像性 ,并建立了包括这 2 方面主要特点信息为基础的事例索引码 ,设计了事例库的结构形式 ,创建了层次化的事例组织方式；同时 ,提出了基于学问引导的夹具事例检索算法,以及事例的修改和采纳同族事例码进行相似事例的存贮 ,形成了基于事例推理的夹具设计 .所开发的原型系统在型号工程夹具设计等工程的设计过程中得到了应用 ,并取得了令人中意的使用成效 . 关键词 : 基于事例的推理 夹具设计 CAD 夹具是以确定工件安全定位精

2、确为目的的装置,并在加工过程中保持工件与刀具或机床的位置一样不变；由于夹具的结构依靠于产品的特点和在企业规划中加工工序的位置 ,所以它的设计是制造过程中的瓶颈 ,制约着效率的提高 . 夹具设计是一个复杂的过程,需要有从大量的设计论文中明白质量学问的体会,这些设计论文包括工件的结构设计、涉及加工工艺,和加工环境；当用这些擅长绘制具体设计图的传统的CAD 工具（如 Unigraphics、CATIA 、Pro/E时,这仍旧是一项特别耗时的工作,但是利用以往的设计体会和资源也不能供应一些好处 ,而这正是提高效率的关键因素. 基于事例推理 CBR 的方法适应以往个案解决的方法 ,建立一个新问题的方法,

3、主要有以下四步骤:检索、利用、修改,并保留 .这是一个比用专业系统仿照人类思维有用的使用方法,由于提出一个类似的情形 ,和采纳一些修改 ,好像不言自明 ,而且比人类更直观 .所以支持不同事例的设计工具已经在诸多领域中进展起来,如在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死 , 规划过程中 ,仍有夹具设计 . 孙用六个数字组成代码参数 ,包括工件的外形、机械部分、轴衬 ,第肯定位装置 ,其次定位装置和夹紧装置 . 但这个系统不能用于除钻床夹具外的其他夹具类型,不能解决储存需要保留的同一参数代码的问题 ,这在 CBR 中是特别重要的 . 1 事例参数和事例图书馆的建立 1.1 事例参数 事例参数应当由

4、工件的全部的特点组成,来区分不同的夹具 . 使用他们能够使操作便利 . 由于零件的外形是多种多样的, 在生产企业中制造的技术要求也不断进展 ,很多特点作被用做事例参数将会使搜寻速度降低 ,其主要特点是不重1 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 1 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 要的 ,由于安排给每个特点的比重必需削减 是困难的；因此 ,考虑到实际和快速设计的需求. 另一方面 ,事例参数包含全部的特点 ,事例参数要包含工件的主要特点和夹具的结构；事例参数代码由16 位数组成： 13 位数是事例特点3 位数是事例识别数字；前 13 位数代表 1

5、3 个特点； 每个数字与特点的一个属性相一样 ,这可能是* 、？、1 、2 , ,A 、B, ,Z , ,等其中的一个；其中,*是指任何一个 ,.代表不确定 ,0代表没有；系统规定 :夹具的类型,工件的外形,位置模式不能是 * 和.；在设计系统时 ,三个工程的属性信息没有这些挑选,这就意味着必需挑选确定的属性；最终三位数是事例识别名码,假如事例特点的13 位数是一样的 ,这三个数字就用来区分他们；该 系 统 仍 规 定 :000 是 用 于 修 正 的 一 个 典 型 事 例 , 其 他 事 例 001 、002、 ,这些是用于设计师查找参考事例的. 假如其中一个有时需要转变成典型事例 ,第一

6、它必需要求改成 000,前面的自动变成参考事例 . 事例索引码的结构如图 1 所示； 1夹具类型； 6工件重量； 11夹紧模型； 2工件外形； 7工件刚度； 12夹具体； 3工件材料； 8加工内容； 13其他； 4批 量； 9过程全部物； 14到 16事例识别码； 5工件比例； 10定位模型；图 1 事例索引码的结构 1.2 事例库 事例库由很多预定义的事例组成；事例的描述是基于事例推理的最重要的 问题之一；所以由索引码复合；1.3 事例的层次化 夹具的结构相像被认为是整个夹具,成分和内容相像；所以,整个夹具事例库,成分事例库,夹具的成分事例库形成相同；整个夹具的设计资料通常是由工件资料和工件

7、加工资料组成,这就意味着夹具的设计应满意特殊功能的需求.全部夹具事例是由功能成分组成,它是用功能成分的名字和数字来进行描 2 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 2 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 述的；成分事例代表成员（成分功能和其他结构成分,主要驱动参数,数字,和它们的约束关系）；成分事例（夹具的最低层）是功能成分和和其他成分的 结构；在现代夹具设计中有很多参数化准件和一般非标准件；所以成分事例图 书馆应记录特殊参数和保持它们的方法；2 事例修改的策略 在基于事例的夹具设计中,最重要的是相像点的修改,这样能有助于获得 最相像的事例,以及缩

8、短适应时间；依据夹具设计的需求,事例修改的策略使 最接近的事例方法和学问指导结合起来；第一在深度上查找,然后在宽度上；学问指导策略意味着在来自客观事物根源的学问规章上查找,这就要第一查找 固定类型,然后查找工件的外形,第三查找定位方法；例如,假如事例索引码 包括夹具类型的磨削夹具,就只查找全部的磨削夹具,然后查找工件外形的盒 子,第三查找一个平面两个销的定位方法；假如没有合适的,就查找深度标 点,然后回到最上层,然后再找全部与宽度相关的事例；修改方法：1）依据夹具事例库的事例索引信息,查找有关事例库；2）将事例索引码与事例库的每个事例码匹配,然后运算相像尺寸的价 值；3）整理相像尺寸的次序,最

9、大的架子是最类似的事例；两个事例之间的相像点是基于两个事例特点之间的相像点；相像点尺寸的 运算依靠特点的类型；相像点的价值可以通过数字化的价值来运算,例如比较 50kg 和 20kg 的工件；非数字化的价值也能运算,例如,现在前 重量分别是 13 位索引码都是非数字化的价值；一个夹具的相像尺寸的运算公式如下：其中 S 表示通用夹具的相像尺寸,n 表示索引特性数,表示每个特性的重量,表示事例库中特性和相关夹具的特性的相像尺寸；同时,数值运算如下：3 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 3 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 其中表示第 i 个特点的

10、索引特性值,表示事例库中第j 个事例的第 i 个特点的特性值；所以有两种方法挑选相像夹具；一个方法是建立数值；假如通用事例的相 似尺寸值比给定的数值小,这些事例就不能选来作相像事例；事例库最初建立 的时候,只有一些事例,数值可以建小一点；假如有大量的相像事例,数值就 应当建的大一些；另外一个方法是只建立相像事例的数字（例如 10）,这是 类型单里相像尺寸的最大值；3 事例的修改和储备 3.1 事例的修改 夹具设计中相像事例的修改包括以下三个阶段：1）成分的替代 2）保持形式不变,调整成分的特性 3）模型重新设计 假如夹具的成分是一般的物品,它们能通过使用工具被修改,代替以及删 除,这些已经被设

11、计好了；3.2 事例的储备 在将一个新的事例储存到事例库之前,设计者必需考虑储存是否有价值；如 果这个事例不能增加系统的学问,就没有必要把它储存到事例库里；假如它有 价值的话,设计者在储存之前必需分析一下,看看这个事例是否作为标准事例 或参考事例被储备了；一个标准事例是一个描述同族事例主要特点的标准；一个同族事例是有事例库中索引码前 的；一个标准事例的最终三位通常是“13 位相同而最终三位不同的那些事例组成 000” ；一个参考事例属于同族标准事4 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 4 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 例,最终三位用不同数字

12、区分；从被说明的概念中,可采纳以下方法：1）假如一个新的事例和任何一个存在的事例族一样,和一个存在的标准 事例的前 13 位数相同,那么这个事例就不能储备由于已经这种标准事例了；或者只能作为一个参考事例储存（最终三位不是“样）在事例库中；000” ,而且和其它的不一 2）假如一个新的事例和任何一个存在的事例族一样,并且被认为代替 这个事例族要比以前的标准事例好,那么这个标准事例就被这个新的事例代 替,以前的标准事例作为一个参考事例储存； 3）假如一个新的事例和任何一个存在的事例族不一样,一个新的事例 族将会自动产生,并作为标准事例储存到事例库中；4 夹具设计中基于事例推理的过程 依据夹具设计的

13、特性,夹具设计的基本信息,例如夹具的名字,零件,生产和设计者等等,必需先输入；然后,输入或设计工件的模型；输入有关工件的细节信息,建立事例索引码,然后CBR 开头依靠相像尺寸查找相像事例,选出最相像的事例；假如需要的话,事例要满意通用性设计,再储备到事 例库中；程序流程图如图 2 所示图 2 基于事例推理的夹具设计流程图5 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 5 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 5 基于事例推理的夹具设计说明这是一个工件如图3 所示；材料是45 钢,底座,外形为块状,生产批量为中批等；需要设计成一个用来旋转孔的旋转夹具；图 3

14、 需要设计夹具的一个工件（最大尺寸 80mmx49mmx22mm）工件的特点值,属性值,事例索引码和重量在表 1 中列出；表 1 工件的事例索引码和重量特点名称 特性值 索引码 重量夹具类型 车床夹具 1 100 工件外形 块状 9 90 工件材料 中碳钢 3 70 批量 中批 2 60 工件比例 小 5 60 工件重量 轻 5 60 工件刚度 硬度强 1 60 加工内容 孔 3 80 程序要求 完成加工 3 70 定位方法 三个平面 1 100 夹紧方法 不确定？ 90 夹具体 复合 4 80 其他 没有 0 60 6 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 6 页,共 22

15、页精选学习资料 - - - - - - - - - 通过查找和运算相像点,最相像的事例的事例索引码是 193255,细节信息在表 2 中列出；表 2 最相像事例的事例索引码特点名称 特性值 索引码夹具类型 车床夹具 1 工件外形 块状 9 工件材料 中碳钢 3 批量 中批 2 工件比例 小 5 工件重量 轻 5 工件刚度 硬度强 1 加工内容 孔 3 程序要求 完成加工 3 定位方法 三个平面 1 夹紧方法 不确定？夹具体 复合 4 其他 没有 0 相像点的运算如下：所以夹具的相像尺寸值是0.806,这是在事例库中用于设计的最相像的事例,最相像的事例的结构如图 4 所示7 / 22 名师归纳总

16、结 - - - - - - -第 7 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 图 4 最相像的夹具 当成分替代,修改定位模型和夹紧模型,以及调剂相关尺寸之后,新的夹 具被设计出来,图形如图 6 所示图 5 需要设计的新夹具 由于在事例库中没有相像夹具,新夹具被储存到事例库中；事例索引码是 19325523311402000；6 结论 基于事例推理,作为一个问题解决的方法,是一个比仿照人类思想的专业系 统更有效的方法,已经在很多难猎取学问的领域里得到进展；基于事例推理的 优点如下：它和人类的思想很相像；一个事例库通过储存新事例获得自学能 力,它比有惯例库更快更简单,它可

17、以更好的传递和说明新的学问,这和惯例8 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 8 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 库有很大的不同；基于事例推理中提出的一个夹具设计的框架已经被实行了,使用的是支持基础数据的VC+ ,UG 电脑绘图软件；这个框架也已经和一般成分库和典型夹具库结合起来；这个进展的标准系统,用于航空工程,帮忙夹 具设计者提高设计效率和重新使用从前的设计资源；9 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 9 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 附录 2 英文原文Applicationanddev

18、elopment Ofcasebasedreasoninginfixturedesign Abstract:BasedonthecasebaseddesigningCBDmethodology,thefixturesimilari tyisintworespects:thefunctionandthestructureinformation.Then,thecomputeraidedfixt uredesignsystemiscreatedoncasebasedreasoningCBR,inwhichtheattributesofthemai nfeaturesofworkpieceandst

19、ructureoffixtureascaseindexcodearedesignedfortheretrieve ofthesimilarcases,andthestructureandhierarchicalrelationofcaselibraryaresetupforstor e.Meanwhile,thealgorithmbasedontheknowledgeguidedintheretrieveofthesimilarcase s,thestrategyof caseadaptationandcasestorageinwhichthecaseidentifcationnumberis

20、usedtodistinguish fromsimilarcasesarepresented.Theapplicationofthesysteminsomeprojectsimprovesthe designefficiencyandgetsagoodresult. Keywords:casebasedreasoning ；fixturedesign；computeraideddesignCAD Fixturesaredevicesthatserveasthepurposeofholdingtheworkpiecesecurelyandacc urately,andmaintainingaco

21、nsistentrelationshipwithrespecttothetoolswhilemachining. Becausethefixturestructuredependsonthefeatureoftheproductandthestatusoftheproces splanningintheenterprise,itsdesignisthebottleneckduringmanufacturing,whichrestrain stoimprovetheefficiencyandleadtime.Andfixturedesignisacomplicatedprocess,basedo

22、 nexperiencethatneedscomprehensivequalitativeknowledgeaboutanumberofdesignissu10 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 10 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - esincludingworkpiececonfiguration,manufacturingprocessesinvolved,andmachininge nvironment.Thisis alsoaverytimeconsumingworkwhenusingtraditionalCADtoolssucha

23、sUnigraphics,CA TIAorPro/E,whicharegoodatperformingdetaileddesigntasks,butprovidefewbenefitsf ortakingadvantageofthepreviousdesignexperienceandresources,whicharepreciselythe keyfactorsinimprovingtheefficiency.ThemethodologyofcasebasedreasoningCBRad aptsthesolutionofapreviouslysolvedcasetobuildasolut

24、ionforanewproblemwiththefollo wingfoursteps:retrieve,reuse,revise,andretain1.Thisisamoreusefulmethodthantheus eofanexpertsystemtosimulatehumanthoughtbecauseproposingasimilarcaseandapplyin gafewmodificationsseemstobeselfexplanatoryandmoreintuitivetohumans.Sovariousc asebaseddesignsupporttoolshavebeen

25、developedfornumerousareas2-4,suchasininjectionmoldinganddesign,architecturaldesign,diecastingdiedesign,proce ssplanning,andalsoinfixturedesign.Sunusedsixdigitalstocomposetheindexcodethatinc ludedworkpieceshape,machineportion,bushing,the1 stlocatingdevice,the2 ndlocatingde viceandclampingdevice5.Butt

26、hesystemcannotbeusedforotherfixturetypesexceptford rillfixtures,andcannotsolvetheproblemofstorageofthesameindexcodethatneedstoberet ained,whichisveryimportantinCBR6. 1 ConstructionofaCaseIndexandCaseLibrary 1.1 Caseindex Thecaseindexshouldbecomposedofallfeaturesoftheworkpiece,whicharedistingui shedf

27、romdifferentfixtures.Usingallofthemwouldmaketheoperationinconvenient.Beca usetheformsofthepartsarediverse,andthetechnologyrequirementsofmanufactureinthee11 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 11 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - nterprisealsodevelopcontinuously,lotsoffeaturesusedasthecaseindexwillmakethesearc

28、 hrateslow,andthemainfeatureunimportant,forthereasonthattherelativeweightwhichisal lottedtoeveryfeaturemustdiminish.Andontheotherhand,itishardtoincludeallthefeature sinthecaseindex. Therefore,consideringthepracticalityandthedemandofrapiddesign,thecaseindexi ncludesboththemajorfeatureoftheworkpiecean

29、dthestructureoffixture.Thecaseindexco deismadeupof16digits:13digitsforcasefeaturesand3digitsforcaseidentificationnumber. Thefirst13digitsrepresent13features.Eachdigitiscorrespondingtoanattributeofthefeature,whichmaybeoneof“* ”, “？ ”, “1 ”, “2 ”, ,“A ”, “B ”, ,“ Z” , ,etc.Inwhich,“ * ” meansanyone,“

30、.” uncertain,“ 0” nothing. Thesystemrules:fixturetype,workpieceshape,locatingmodelcannotbe“* ”or“.”.Whenthesystemisdesigned,theattributeinformationofthethreeitemsdoesnothavetheseoptions,whichmeansthecertainattributemustbeselected. Thelastthreedigitsarethecaseidentificationnumber,whichmeansthe13digit

31、softhec asefeaturearethesame,andthenumberofthesethreedigitsisusedfordistinguishingthem. Thesystemalsorules:“000”001”, isaprototypecase,whichisusedforretrieval,andothercasesare “002” , ,whichareusedforreferencecasestobesearchedbydesigners.Ifoccasionallyoneofthemneedstobechangedastheprototypecase,firs

32、titmustberequiredtoapplytochangetheoneto“ 000” ,andtheformerischangedtoreferentialcaseautomatically. TheconstructionofthecaseindexcodeisshowninFig.1. 12 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 12 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 1.2 Caselibrary Thecaselibraryconsistsoflotsofpredefinedcases.Caserepresentationison

33、eofthemo stimportantissuesincasebasedreasoning.Socompoundingwiththeindexcode,. 1.3 HierarchicalformofCase Thestructuresimilarityofthefixtureisrepresentedasthewholefixturesimilarity,com ponentssimilarityandcomponentsimilarity.Sothewholefixturecaselibrary,components caselibrary,componentcaselibraryoff

34、ixtureareformedcorrespondingly.Usuallydesigni nformationofthewholefixtureiscomposedofworkpieceinformationandworkpieceproce dureinformation,whichrepresentthefixturesatisfyingthespecificallydesigningfunction demand.Thewholefixturecaseismadeupoffunctioncomponents,whicharedescribedbythefunctioncomponent

35、snamesand numbers. Thecomponentscaserepresentsthemembers.functioncomponentandotherstructurecomponents,maindrivenparameter,thenumber,andtheirconstrainrelations. Thecomponentcasethelowestlayerofthefixtureisthestructureoffunctioncomponentan dothercomponents.Inthemodernfixturedesigntherearelotsofparamet

36、ricstandardpartsa ndcommonnonstandardparts.Sothecomponentcase libraryshouldrecordthespecificationparameterandthewayinwhichitkeepsthem. 13 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 13 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - 2 StrategyofCaseRetrieval Inthecasebaseddesignoffixtures,themostimportantthingistheretrievalofthesi

37、milar ity,whichcanhelptoobtainthemostsimilarcase,andtocutdownthetimeofadaptation.Acco rdingtotherequirementoffixture design, thestrategyofcaseretrievalcombinesthewayofthenearestneighborandknowledgeguided .Thatis,firstsearchondepth,thenonbreadth；theknowledgeguidedstrategymeanstosearchontheknowledgeru

38、lefromroottotheobject, whichisfirstlysearchedbythefixturetype,thenbytheshapeoftheworkpiece,thirdlybythel ocatingmethod.Forexample,ifthecaseindexcodeincludesthemillingfixtureoffixturetyp e,thesearchisjustforallmillingfixtures,thenforboxofworkpieceshape,thethirdfor1plane +2pineoflocatingmethod.Ifthere

39、isnomatchofit,thenthesearchstopsondepth,andreturns totheupperlayer,andretrievesalltherelativecasesonbreadth. Retrievalalgorithms: 1Accordingtothecaseindexinformationoffixturecaselibrary,searchtherelevantca selibrary；2Matchthecaseindexcodewiththecodeofeachcaseofthecaselibrary,andcalculatet hevalueoft

40、hesimilaritymeasure；3Sorttheorderofsimilaritymeasure,thebiggestvalue,whichisthemostanalogicalca se. Similaritybetweentwocasesisbasedonthesimilaritybetweenthetwocases.features. Thecalculationofsimilaritymeasuredependsonthetypeofthefeature.Thevalueofsimilari tycanbecalculatedfornumericalvalues,forexam

41、ple,compareWorkpiecewiththeweighto14 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 14 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - f50kgand20kg.Thevaluecanalsobecalculatedbetweennonnumericalvalues,forexample,nowthefirst13digitsindexcodeisallnonnumericalvalues.Thesimilaritymeasureofafixtureiscalculatedasfollows: whereSisthesimilar

42、itymeasureofcurrentfixture,nisthenumberoftheindexfeature,istheweightofeachfeature,isthesimilaritymeasureoftheattributeofthei2thfeaturewiththeattribute thesametime,ofrelativefeatureofthej-thcaseinthecaselibrary.At ,thevaluecountsasfollows: . Where isthevalueoftheindexattributeofthei-thfeature,andisth

43、evalueofattributeoftherelativei-thfeatureofthej-thcaseincaselibrary. Sotherearetwomethodstoselecttheanalogicalfixture.Oneistosetthevalue.Ifthevalu15 / 22 名师归纳总结 - - - - - - -第 15 页,共 22 页精选学习资料 - - - - - - - - - esofsimilaritymeasureofcurrentcaseswerelessthanagivenvalue,thosecaseswouldnotbe selected

44、asanalogicalcases.Whenthecaselibraryisinitiallysetup,andthereareonlyafewca ses,thevaluecanbesetsmaller.Iftherearelotsofanalogicalcases,thevalueshouldgetlarger. Theotherisjusttosetthenumberoftheanalogicalcasessuchas10,whichisthelargestvalue ofsimilaritymeasurefromthesortedorder. 3 Case adaptationandCaseStorage 3.1 Caseadaptation Themodificationo