[00810876]工艺参数优选专家系统的研制

由该单位研制开发的“工艺参数优选专家系统”主要包括以下内容：1)通用切削数据库及其管理系统。它涵盖了金属切削加工中车削、铣削、钻削等几种主要的切削方法，其中每种切削方法中又根据刀具材料、刀具种类的不同分别建立了相应的数据库及其管理系统。该数据库包含以下几个子库：工件材料库(含3698种工件材料)、车削参数库、立铣(用立铣刀周铣)参数库、槽铣(用立铣刀铣槽)、铣侧面和槽(用套转式三面刃铣刀)参数库、平面铣刀参数库、钻削参数库、切削液库。各工艺参数库针对不同材料给出了各种切削参数。2)电加工数据库及其管理系统。电加工工艺参数优化数据库，涵盖数控电火花加工及数控线切割加工，可以获得各种电加工条件下的电加工工艺参数。3)刀具类型选择专家系统。该系统涵盖车削加工和铣削加工，建立了车刀数据库和铣刀数据库，并根据切削加工特征，建立了基于加工特征的刀具选择专家系统。4)刀片品种选择专家系统。可转位刀片形状种类繁多，刀片槽型五花八门，确定选择刀片的形状、尺寸、精度所涉及的因素很多，是一个复杂的问题。如加工类型、精度要求、所使用的设备，甚至同工人日常使用习惯有关。在本系统中，根据工件的加工类型及其加工条件推理判断获得可转位刀片的型号，以获得刀片品种的自动选择。5)刀片槽型选择专家系统。刀片槽型选择专家系统把切屑控制领域的最新研究成果应用到刀片槽型选择中去，把原理性知识和专家的经验按照启发式的探索求解通路，模拟专家的设计过程，为设计者提供一个或几个合理的目标设计方案，优选最终设计方案并加以实现。从而大大降低成本，缩短槽型研制周期。6)切削液选择专家系统。该系统根据工件材料的特性、切削加工类型、刀具材料和切削条件等因素选择切削液。该系统切削液数据库以切削液作用为出发点，以专家知识为基础，以权威手册为数据采集源，依据切削液选择原则，综合了切削加工中的实际经验，提供出符合生产实际、提高切削效率和刀具寿命的切削液。7)工艺参数优化专家系统。针对金属切削加工的数控车削与数控铣削这两种主要加工方法，通过切削加工技术经济指标的分析，建立以最低加工成本、最高生产率为主要目标的切削用量的多目标函数优化的数学模型。建立以切削力、表面粗糙度等为主的约束条件数学模型。采用准确、可靠的优化方法实现切削用量的优化。该系统采用的网格直接寻优的算法，充分发挥了计算机大运算量的优点，逻辑结构简单、容易编程、运算速度快、可靠性高。该系统主要针对示范工程的实际加工情况，用目标函数对其进行优化，分为最大生产率、最低成本和综合目标三个目标，以实现在各目标平衡的基础上由加工工况到用量参数的自动生成。在针对示范工程的调试中，对技术人员给出的工况数据进行推理优化，得出了合理的结果，能够真正地与实际加工状况紧密地联系起来。在保证加工质量的同时，达到了生产率和成本的最佳平衡，为企业取得良好的经济效益奠定一定的基础。