电子能谱学（XPS_XAES_UPS）引论.pdf

作者:王建祺等编著 发行地:北京 出版社:国防工业出版社制造业自动化
基于知识工程与的机械产品参数化设计研究
Asynchronous parameterized design for mechanical product based on CBR and ActiveX
张伟,林立,顾亮

( 河南开封大学实验实训处,开封; 河南开封大学机电工程学院,开封
大连理工大学精密与特种加工教育部重点实验室,大连)
摘要:针对目前参数化设计存在的不足,提出了进程外异步模式参数化设计思想,利用面向对象技
术开发了基于知识工程( )的机械产品参数化设计平台。结合方
法综合表达产品设计实例,并以三维系统模块为接口,采用
技术及消息通信,实现开发的与系统的无缝集成。借助表格、产生式规则
及特征三种驱动方法进行设计,在知识重用和产品信息共享的基础上快速实现三维建模与虚拟
装配,为数字化设计与制造提供了高效、准确、实用的方法。
关键词:参数化设计;异步模式;知识工程; ;
中图分类号: 文献标识码: 文章编号:
引言设计集成。
针对这些不足,本文提出基于自动化技术
产品的集成自动化设计是技术实施的一
( )的进程外异步式参数化设计思想并开发了机
个重要环节。在技术支持下,产品全生命周
械产品参数化设计平台。以知识库的形式
期并行工程的实施,涉及到大规模多领域设计知识
组织产品数据,结合方法通过基于实例推理、
的集成与有效应用,随着设计技术的发
综合修演确定产品设计方案,有效地将设计知识得
展,面向设计自动化,以知识工程为基础的智能设
以重用;在模型处理中,以三维系统
计已成为当前机械领域研究的热点之一。
模块为接口,利
目前在基于知识的智能设计研究中,主要集
用技术和一体化集
中于知识的表达和知识模型的推导等,虽然已有效
成思想,实现对系统进程外驱动,与
地将与参数化技术相结合,但是在模型处理中
系统分别拥有自己的内存地址空间和系统资
采用基于组件的进程内驱动技术,即将客户组
源,实现了应用程序客户化。
件程序以动态连接库形式内嵌到系统中,
在产品结构和形状确定的前提下,通过对全尺寸变体系结构
量施加约束并自动求解来生成新的三维模型。这些体系结构如图所示。通过良好的人机
方法在建模前需要大量的产品模型做模板,且产品交互实现对设计要求与工程参数的录入、设计方案
形式较为固定,因此只适合于那些相当稳定、成熟的输出、零件与装配模型的交互式修改、产品的运
的零部件和系列化产品;驱动方式比较单一,尺寸动仿真和有限元分析以及在操作过程中的信息提示
约束关系要求严格准确,容易破坏模型的拓扑信息, 等,使产品设计具有良好的集成性。
不能实现复杂产品零件适时布局的需求;产品的模将大量特定产品的数据、工程设计手册、专家
型信息对设计知识的描述能力不足,难以驱动产品经验和规则等这些被证明有效的实例封装在
全生命周期的设计;生成的文件完全嵌入在建数据库中,结合技术综合表达有效设计
模软件内部,未能实现建模语言的重用和共享,模实例,通过对实例的匹配与综合修演确定设计方案。
型信息缺乏类和继承,不利于后续阶段的机械产品利用面向对象技术使模型特征包含参数化变动尺寸
收稿日期:
基金项目:高等学校博士学科点专项科研基金( )
作者简介:张伟( -), 男,讲师,硕士,研究方向为机械设计与制造自动化技术。
【】第卷第期
制造业自动化

值所需的成员变量和成员函数,通过进程外驱动方⋯⋯,其中⋯表示

式将设计参数直接转化为产品模型的特征参数直接定性特征,如机型、机构布置型式等; ⋯

驱动模型。此外,运用产生式规则建立尺寸关联和表示定量特征,如额定载荷、运行速度等。表示

尺寸约束,控制各参数之间的变化规律、趋势和范第个实例的第个特征的取值,即的取值。权重
围,实现表格、规则和特征的共同驱动。集合⋯,其中为第个特征的权
重系数。权重系数的计算方法有多种,常用的有权
重排序法以及神经网络法,如表所示。
表特征向量的作用权重
定义相似度计算公式如下:

●
图体系结构式中, 为实例和实例的相似度;
为特征相似度计算公式。计算公式●由特征的
的知识表示及获取方法
性质决定,当该特征为定量特征时

知识库的建立,其中⋯,
⋯。如此处理可实现对特征值进行量纲化,
机械产品设计是涉及多因素、多条件、多领域
使其统一落在区间内。对于定性特征,
专家协同、多循环迭代的过程,仅用一种知识表
, ; , ≠。
示方法显然不能满足现阶段设