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钻削类主轴箱传动系统智能设计的研究

高月华  
【摘要】:组合机床广泛应用在生产批量较大的汽车、拖拉机等制造行业,主轴箱是组合机床设计中工作量较大的重要组成部件,其设计复杂、灵活多变。随着社会的进步和经济全球化的发展,市场竞争日益激烈。如何在保证产品质量的前提下,缩短开发周期、降低成本,是企业在市场竞争中取胜的关键因素。为了提高主轴箱的市场竞争力,大多数的企业采用了CAD技术,但是传统的主轴箱CAD系统缺乏设计师所具有的推理和决策能力,已经不满足设计过程自动化的需求。在这种情况下,就迫切的需要提高主轴箱设计的自动化和智能水平。 本文针对传统主轴箱CAD系统的不足就组合机床钻削类主轴箱传动系统进行了智能设计的研究,引入智能设计中应用最为广泛的专家系统技术,该技术的应用,既有利于缩短钻削类主轴箱设计的周期、提高设计效率和质量、降低成本,又利于提高设计的自动化和智能化水平。 本文对专家系统的关键技术进行了分析研究,并将这些技术应用于钻削类主轴箱传动系统智能设计的研究中。综合考虑了钻削类主轴箱传动系统及后续的绘图系统、CAM系统的需要,确定了较适宜的开发环境。针对钻削类主轴箱传动系统设计的复杂性和不确定性,研究合理的知识表达形式,最终确定采用以面向对象为基础的“规则-框架-过程”混合知识表示形式构建知识库系统;采用不确定推理方法和合理的控制策略,建立了高效的推理机制,从而实现了传动系统设计过程中参数的自动确定,并完成了零部件的强度校核以及几何干涉校核,推出了某钻削类主轴箱多个可行的传动系统设计方案;采用模糊综合评价方法建立了评价机制,对各可行的设计方案进行评价,得到较优的传动设计方案;从而形成了钻削类主轴箱传动系统智能设计系统。运行实例表明,该系统知识表达方法合适,推理正确,用户和系统的相互交流方便,设计计算精确,传动方案较优。 该智能设计系统的研究,对缩短组合机床钻削类主轴箱的开发周期,降低生产成本具有较强的研究意义和应用价值,为后续的组合机床主轴箱绘图系统、CAM系统及攻丝类主轴箱的智能设计奠定了一定基础。


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