0 引言
1 KBE技术
- KBE的定义与内涵
- 基于知识的工程KBE(knowledge based engineering),是面向现代设计要求而产生发展的新型智能设计方法和设计决策自动化的重要工具,已成为促进工程设计智能化的重要途径。
- 比较通用的定义是: KBE是通过知识驱动和繁衍,对工程问题提供最佳解决方案的计算机集成处理技术,是领域专家知识的集成、继承、创新和管理,是CAX技术与AI技术的集成。其特点在于: KBE是一个知识的处理过程,包含了知识的继承、繁衍、集成和管理,不仅是处理知识,更关注Know how等隐性知识的显形化;是处理多领域知识和多种描述形式的知识;是一个面向整个设计过程的开放的体系结构;是多领域、多学科的知识范畴。
图1 KBE系统的组织结构- KBE系统的组织结构
- KBE系统组织结构如图1所示。用户在进行产品设计开发时,通过图形化用户界面与系统进行通讯。通过集成平台,将CAD/CAM/CAE与AI集成结合起来,实现设计、分析与智能技术的结合。
- 基于知识的工程KBE(knowledge based engineering),是面向现代设计要求而产生发展的新型智能设计方法和设计决策自动化的重要工具,已成为促进工程设计智能化的重要途径。
2 成形刀具设计制造中的KBE技术
图2 设计过程
- KBE刀具推理设计子系统
- 推理系统是人类进行问题求解的主要思维方法,智能系统的推理主要是通过推理机制完成的。推理机制的基本任务就是在一定的控制策略指导下搜索知识库中可以利用的知识,与数据库相匹配。搜索和匹配是推理机制的两大基本任务。推理机制应满足的基本要求是:高效率搜索和匹配机制;可控制性;可观测性;启发性。
- KBE刀具设计知识库
- 主要包括设计过程中的各种工艺知识,几何参数的选取、数学模型的建立以及在加工前的准备工作、设计的实例等。一般采取面向对象的方式建立,集成各种知识表示模式。
- KBE刀具智能绘图子系统
- 智能绘图就是根据现有的1幅图形,改变其尺寸数值,自动生成形状相同而大小不同的另1幅新图。新图的生成可通过修改原图形数据库中的数据来实现。
- KBE刀具基本图形库
- 主要包括一些绘图所用的基本的信息,如一些点、线和面的子程序以及一些常用的各种刀具的基本的二维、三维几何图形。
图3 刀具设计加工的KBE系统总体框架 - 主要包括一些绘图所用的基本的信息,如一些点、线和面的子程序以及一些常用的各种刀具的基本的二维、三维几何图形。
- KBE刀具加工子系统
- 刀具的加工阶段包括加工、检测和修正3个阶段。加工完的刀具廓形经过投影仪检测后再修改设计,对廓形进行最后的修正。刀具设计的KBE系统总体框架如图3所示。