[發明專利]一種基于混合推理的車削加工參數自動加載方法

有效

• 申請號: 202110631375.8
• 申請日: 2021-06-07
• 公開（公告）號: CN113341874B
• 公開（公告）日: 2022-04-12
• 發明（設計）人: 孫玉文;官俊楠;徐金亭;張宇寧;周鑫
• 申請（專利權）人: 大連理工大學
• 主分類號: G05B19/19
• 分類號: G05B19/19
• 代理公司: 大連理工大學專利中心 21200
• 代理人: 溫福雪

1.一種基于混合推理的車削加工參數自動加載方法，其特征在于：首先根據材料加工屬性參數，構建工件材料數據庫；考慮影響車削加工參數的主要因素：加工階段、加工特征、刀具材料、工件材料，構建車削加工參數專家知識庫；進而，通過工件材料編碼，建立車削加工參數專家知識庫與工件材料數據庫之間的關聯關系；在此基礎上，給出融合規則正向推理與模糊聚類算法的混合推理策略，實現與工件材料特性相匹配的車削加工參數的自動加載；

具體步驟為：

步驟1.考慮影響材料加工性能參數，構建工件材料數據庫；工件材料數據庫由材料編號和材料加工屬性參數構成，其中材料加工屬性參數包括布氏硬度、抗拉強度、塑性延伸率、導熱率、沖擊韌度；工件材料數據庫具備材料編號及材料加工屬性參數的添加、查詢、刪除及修改功能；

步驟2.將車削加工經驗知識化，構建車削加工參數專家系統知識庫；車削加工參數專家系統知識庫中包括車削加工參數、加工階段、加工特征、刀具材料、工件材料和加工規則；車削加工參數專家系統知識庫應具備加工規則的添加、查詢、刪除及修改功能；車削加工參數專家系統知識庫具體內容如下：

a1.車削加工參數包括：最小切削深度、最大切削深度；最小進給量、最大進給量；最小切削速度、最大切削速度；

a2.加工階段包括粗加工、半精加工和精加工；

a3.加工特征包括端面、外型面、內型面和槽；

a4.刀具材料包括高速鋼、硬質合金、陶瓷、人造金剛石和立方氮化硼；

a5.工件材料為步驟1中工件材料數據庫 所存儲的材料編號；

a6.加工規則為基于規則的產生式知識表示形式：IF P THEN Q，其中P為影響車削加工的條件：即步驟a2中的加工階段、步驟a3中的加工特征、步驟a4中的刀具材料和步驟a5中的工件材料，Q為推理得到加工參數；

步驟3.融合規則正向推理與模糊聚類算法的混合推理；

b1.輸入用戶加工條件：即步驟a2中的加工階段、步驟a3中的加工特征、步驟a4中的刀具材料和步驟a5中的工件材料；

b2.序列化用戶加工條件，調用車削加工參數專家系統知識庫的加工規則，輸出相匹配的加工參數；如果沒有相匹配的加工參數，則進行以材料參數為特征的模糊聚類查詢，在車削加工參數專家系統知識庫中重新匹配；具體步驟如下：

c1.去除材料因素，考慮步驟a2中的加工階段、步驟a3中的加工特征、步驟a4中的刀具材料，重新序列化用戶加工條件；

c2.調用車削加工參數專家系統知識庫的加工規則，將所有能與重新序列化后的加工條件匹配到的規則，設置為一個臨時車削加工參數專家系統知識庫；

c3.獲取步驟b1中用戶輸入加工條件中工件材料編號以及步驟c2中臨時車削加工參數專家系統知識庫中的所有材料編號；

c4.根據步驟c3中獲得的所有材料編號，在步驟1的工件材料數據庫 中查詢與之對應的材料加工屬性參數，構建原始數據矩陣；

c5.根據步驟c4中原始數據矩陣，采用極值標椎化公式，構建模糊相似矩陣；

c6.根據步驟c5中獲得的模糊相似矩陣，采用夾角余弦法，構建模糊等價矩陣；

c7.根據步驟c6中獲得的模糊等價矩陣，找到與實際加工材料最相近工件材料的編號；

c8.根據步驟c7中得到的相近工件材料的編號替換實際加工材料編號重新序列化用戶加工條件；

c9.根據步驟c8中得到用戶加工條件匹配車削加工參數專家系統，得到相應的加工參數。