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1、CAPP系統(tǒng)原理與開(kāi)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(guò)程 新工藝是通過(guò)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(diǎn):工藝復(fù)合或零件復(fù)合 以族號(hào)保存在數(shù)據(jù)庫(kù)中,以便使用 4.3.1修訂式 CAPP系統(tǒng) 修訂式 CAPP的開(kāi)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(kù)設(shè)計(jì) 系統(tǒng)開(kāi)發(fā) 調(diào)試與運(yùn)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(guò)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(gè)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(kù)系統(tǒng),可存于數(shù)據(jù)文件中 可采用數(shù)據(jù)庫(kù)管理系統(tǒng)進(jìn)行程序 開(kāi)發(fā),也可采用通用語(yǔ)言開(kāi)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(duì)實(shí)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(duì)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(dòng)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(chǔ)起來(lái),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(chǔ) 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?cè)O(shè)計(jì)工藝過(guò)程時(shí)用的推理和決策 方法轉(zhuǎn)換成計(jì)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(dòng)生成零件的工藝 規(guī)程 生成式 CAPP實(shí)際上是一種智能程序 存在問(wèn)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(dòng)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(kāi)發(fā) 具體步驟 明確所開(kāi)發(fā)的系統(tǒng)的
4、設(shè)計(jì)對(duì)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(kù)等; 工藝決策模型及功能實(shí)現(xiàn)模型的建立; 系統(tǒng)程序設(shè)計(jì)、編碼、調(diào)試與試運(yùn)行。 明 確 需 求 需 求 分 析 數(shù) 據(jù) 庫(kù) 設(shè) 計(jì) 信 息 模 型 開(kāi) 發(fā) 實(shí) 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(diǎn) 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(shù)( Decision Tree) 用數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu)中的樹(shù)來(lái)表示邏輯關(guān)系的方法 樹(shù)由節(jié)點(diǎn)和邊構(gòu)成 節(jié)點(diǎn)表示動(dòng)作和一次測(cè)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(jì)算機(jī)程序系統(tǒng),它將人類專家的知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)以知識(shí)庫(kù)的形式 存入計(jì)算機(jī),并模擬人類專家解決問(wèn)題的推理方式和思維過(guò)程,運(yùn)用這些知識(shí)和經(jīng)驗(yàn)對(duì)現(xiàn)實(shí)中的
6、問(wèn)題作出判斷和決策 專家系統(tǒng)組成 知識(shí)庫(kù) 存儲(chǔ)領(lǐng)域的專門知識(shí),是 ES的核心 工藝決策知識(shí)庫(kù)建立有很大難度 推理機(jī) 推理機(jī)控制并執(zhí)行對(duì)問(wèn)題的求解,它根據(jù)已知事實(shí),利用知識(shí)庫(kù)中的知 識(shí),按一定的推理方法和搜索策略進(jìn)行推理,得到問(wèn)題的答案或證實(shí)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(shí)推出另一事實(shí)的思維過(guò)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(shí)庫(kù) 推理機(jī) 黑板 人機(jī)接口(輸入 /輸出) 解釋機(jī)構(gòu) 知識(shí)獲取機(jī)構(gòu) 動(dòng)態(tài)數(shù)據(jù)庫(kù) (黑板)
7、 知識(shí)庫(kù) 人機(jī)接口 解釋機(jī)構(gòu) 推理機(jī) 知識(shí)獲取 工藝決策專家系統(tǒng) 專家系統(tǒng)的特點(diǎn) 知識(shí)庫(kù)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(kāi)放性 有利于追蹤系統(tǒng)的執(zhí)行過(guò)程,并對(duì)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(shí)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(shí)表示 所謂知識(shí)表示,就是以一定的形式對(duì)所獲取的領(lǐng)域知識(shí)進(jìn)行規(guī)范化表示, 即知識(shí)的符號(hào)化過(guò)程。 1 基于規(guī)則的知識(shí)表示 規(guī)則表示的一般形式: IFTHEN 2 基于框架的知識(shí)表示 基本數(shù)據(jù)結(jié)構(gòu):(
8、) ( ) ( ) () 3 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò) 語(yǔ)義網(wǎng)絡(luò)實(shí)際上是一種基于網(wǎng)絡(luò)結(jié)構(gòu)來(lái)表示知識(shí)的方法,也就是說(shuō)它是知 識(shí)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(shí)現(xiàn)工藝知識(shí)庫(kù)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(shí),可以修改 或擴(kuò)充知識(shí)庫(kù)中的知識(shí),而無(wú)需從頭進(jìn)行系統(tǒng)的開(kāi)發(fā)。 20世紀(jì) 80年代 以來(lái),國(guó)內(nèi)外已開(kāi)發(fā)了許多工藝決策專家系統(tǒng),但多是原型系統(tǒng),知 識(shí)數(shù)量少,功能有限,難以滿足實(shí)用化要求,因此僅有很少的幾個(gè)系 統(tǒng)獲得了實(shí)際應(yīng)用。