基于KBE的智能模块化机床设计系统研究
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指导教师：
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基于KBE的智能模块化机床设计系统研究
摘要-为解决目前模块化机床设计中出现的问题，KBE技术被引入到现场。KBE模块化机床设计与KBE相结合，加强了设计知识的继承与重用，实现了通用机床的智能化设计，为模块化机床设计提供了可靠的技术支持。本文阐述了系统的组成部分和实现的关键技术。
关键词：组合机床；知识工程；智能设计。
第一节
简介
模块化机床行业的水平代表了国家装备制造业的水平。随着市场竞争的加剧和产品需求的增加，传统企业受到数控模块化机床及其高精度，高生产率，高灵活性，多品种，周期短的自动化生产线的挑战。为了提高竞争力，确保在市场上立于不败之地，模块化机床行业不得不缩短产品开发时间，提高质量，降低成本，改善服务，提高环保意识。这是现代模块化机床行业将信息技术应用于转型的唯一出路。
随着CAD，CAE，CAM，CAPP等先进设计制造技术的广泛应用，许多模块化机床制造商在设计阶段采用了CAx。从早期的AutoCAD到后期的模块化设计系统以及在三维设计软件UG，ProE平台上开发的整体设计系统，这些辅助设计系统在一定程度上减少了设计人员的工作量，提高了设计效率。但是当涉及到项目决策，设计评估和关键参数选择时，往往需要设计者的更多干预。因此，设计人员的熟练程度在很大程度上决定了模块化机床设计的水平和质量。目前模块化机床设计中存在的一些常见问题是：（1）设计知识的复杂性和多样性，在设计过程中不容易获得设计知识;（2）缺乏对经验知识的有效引导和组织，导致其重用和共享程度低;（3）不同设计师犯下的重复性错误;（4）耗时参考产品设计中的相关书籍。因此，要提高设计的综合开发和决策能力，需要建立模块库和智能设计系统，将专家经验和知识融入系统，模拟专家级决策过程。设计人员所需要的只是设计要求和重要设计决策的输入。
第二部分
系统总体结构设计
A.系统框架
基于KBE的智能设计系统采用4层C / S架构，包括最底层的用户界面，功能实现层，工程数据库和操作系统，网络，计算机等。总体框架如图1所示。
图1 模块化智能设计系统框架基于KBE的机床
其中，功能实现层有5个子系统：人工智能系统，产品参数化设计系统，性能分析系统，知识管理系统和辅助系统。人工智能系统从现有的模型库中提取类似的实例，并根据新产品开发要求对其进行修改。产品参数化设计系统负责主要部件的参数化设计和组装。性能分析系统分析产品性能（切割稳定性，主轴刚度，样品精度等）。知识管理系统主要完成总体控制结构和知识获取的参数优化。辅助系统履行应用通知的功能，与普通的数据库不同。
B.系统工作流程
根据模块化机床设计过程的特点，基于知识的智能设计系统的工作流程如图2所示...
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