CIMS环境下基于范例的综合式CAPP系统的体系结构研究
2 基于范例的综合式CAPP系统的体系结构
根据上面所描述的系统的工作原理的需要，设计了如图2所示的基于范例的综合式CAPP的体系结构。该体系结构综合了多种CAPP的工作原理，将基于范例推理的思想成功地嵌入基于知识规则的CAPP的专家系统中，能很好地利用前人工艺设计的经验，在系统执行过程中，若不能成功地挑选出新零件工艺设计的范例，则可充分利用基于规则的专家系统的优点来进行工艺创成。
图2 基于范例的综合式CAPP系统的体系结构
(1) 零件的建模
零件的模型包括零件定义模型、制造资源描述模型和工艺决策模型。其中，零件定义模型的描述是关键，所建立的零件特征定义模型必须包括零件层的信息、特征层信息和底层的几何信息。这些信息除了从CAD系统中获取之外，还可以通过人机交互修改和增加；制造资源描述模型包括制造资源数据和制造资源知识描述；工艺决策模型则是描述工艺过程规划采取怎样的策略来进行工艺文件生成的模型。
(2) 零件的相似性
零件相似性的描述主要是通过零件特征编码关联矩阵中的各元素的相似系数的计算来实现的。若相似性较好，则新旧零件的特征编码相同的数目较多，即新旧零件的结构等等很相似。零件的相似性判断是系统实现的关键。
(3) 基于范例的推理
通过利用基于范例的推理思想，可以使系统更好地利用以前的工艺设计经验。其中，范例的检索采用的是检索式和派生式CAPP系统的思想，将范例的检索和调用结合在一起，提高了系统总的工作效率；范例的修改以原知识基系统的知识表达形式表达，能够利用原来的系统中的推理机制进行处理，因此也便于系统的开发、维护和扩充。
(4) 基于规则的推理
基于规则的推理思想是利用各类知识库，通过调用推理机来实现新零件的工艺创成。其中，推理过程中，必需调入各类知识库、数据库和描述模型，通过创造性的决策来解决新零件的工艺设计过程中所没有遇到过的新问题和新情况。
(5) 其它功能
知识获取功能是通过管理知识的输入、修改以及人机对话方式将推理的中间结果变成新的知识；推理解释机制通过图示的方式显示推理过程，可以显示推理过程所用到的设计内容，帮助使用者了解工艺设计结果的产生过程；用户界面交互功能通过人机交互修改各设计内容，以达到设计结果合理的目的。
2.2 知识库
系统的知识库根据应实现功能的需要设计了如下子库：
特征加工链生成知识库：用于存放针对特征的加工链产生的规则库；
机床选择知识库：用于存放选择机床的规则库；
刀具选择知识库：用于存放选择刀具的规则库；
公差转换知识库：用于存放将数值方式表示的各种公差转换为精度符号的规则库；
切削策略和切削参数选择知识库：用于存放选择切削策略和切削参数的规则库；
工艺排序知识库：用于存放工步序列优化准则的规则库。
2.3 动态信息库
系统的动态信息库包括：工程数据库、工艺文件库、工艺范例库、输入输出接口、描述模型库、特定CAPP数据库。动态信息库用于存放和设计过程有关的所有数据，存放CAPP系统所需的刀具、机床、夹具等工艺装备数据以及其它工程数据，用于存放工艺文件，用于存放当前处理的零件信息等等。
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