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附录1 外文翻译
基于事例推理夹具设计研究与应用
摘要:依照基于事例设计办法,提出采用工序件特性信息和夹具构造特性信息来描述夹具相似性,并建立了涉及这2方面重要特性信息为基本领例索引码,设计了事例库构造形式,创立了层次化事例组织方式;同步,提出了基于知识引导夹具事例检索算法,以及事例修改和采用同族事例码进行相似事例存贮,形成了基于事例推理夹具设计.所开发原型系统在型号工程夹具设计等项目设计过程中得到了应用,并获得了令人满意使用效果.
核心词：基于事例推理 夹具设计 CAD

夹具是以拟定工件安全定位精确为目装置，并在加工过程中保持工件与刀具或机床位置一致不变。由于夹具构造依赖于产品特点和在公司规划中加工工序地位,因此它设计是制造过程中瓶颈,制约着效率提高. 夹具设计是一种复杂过程,需要有从大量设计论文中理解质量知识经验，这些设计论文涉及工件构造设计、涉及加工工艺，和加工环境。当用这些擅长绘制详细设计图老式CAD工具（如Unigraphics、CATIA、Pro/E)时,这依然是一项非常耗时工作，但是运用以往设计经验和资源也不能提供某些益处,而这正是提高效率核心因素. 基于事例推理 (CBR) 办法适应以往个案解决办法,建立一种新问题办法,重要有如下四环节:检索、运用、修改,并保存.这是一种比用专业系统模仿人类思维有用用法，由于提出一种类似状况,和采用某些修改,似乎不言自明,并且比人类更直观.因此支持不同事例设计工具已经在诸多领域中发展起来，如在注射成型及设计、建筑设计、模具设计投死，规划过程中,尚有夹具设计. 孙用六个数字构成代码参数,涉及工件形状、机械某些、轴衬,第一定位装置,第二定位装置和夹紧装置. 但这个系统不能用于除钻床夹具外其她夹具类型,不能解决储存需要保存同一参数代码问题,这在CBR中是非常重要.
1事例参数和事例图书馆建立
1.1事例参数
事例参数应当由工件所有特性构成，来区别不同夹具. 使用她们可以使操作以便. 由于零件形状是各种各样，在生产公司中制造技术规定也不断发展,许多特性作被用做事例参数将会使搜索速度减少,其重要特性是不重要,由于分派给每个特性比重必要减少. 另一方面,事例参数包括所有特性是困难。
因而,考虑到实际和迅速设计需求,事例参数要包括工件重要特性和夹具构造。事例参数代码由16位数构成：13位数是事例特性 3位数是事例辨认数字。
前13位数代表13个特性。 每个数字与特性一种属性相一致,这也许是"*"、"？"、"1"、"2"，…，"A"、"B",…，"Z"，…，等其中一种。其中，"*"是指任何一种,"?"代表不拟定,"0"代表没有。
系统规定:夹具类型，工件形状，位置模式不能是"*"和"?"。在设计系统时,三个项目属性信息没有这些选取,这就意味着必要选取拟定属性。
最后三位数是事例辨认号码,如果事例特性13位数是同样,这三个数字就用来区别她们。
该系统还规定:"000"是用于修正一种典型事例,其她事例"001"、"002"、…,这些是用于设计师查找参照事例. 如果其中一种偶尔需要变化成典型事例,一方面它必要规定改成"000",前面自动变成参照事例.
事例索引码构造如图1所示。

1—夹具类型； 6—工件重量； 11—夹紧模型；
2—工件形状； 7—工件刚度； 12—夹详细；
3—工件材料； 8—加工内容； 13—其她；
4—批 量； 9—过程所有物； 14到16—事例辨认码；
5—工件比例； 10—定位模型；
图1 事例索引码构造
1.2事例库
事例库由许多预定义事例构成。事例描述是基于事例推理最重要问题之一。因此由索引码复合。
1.3 事例层次化
夹具构造相似被以为是整个夹具，成分和内容相似。因此，整个夹具事例库，成分事例库，夹具成分事例库形成相似。整个夹具设计资料普通是由工件资料和工件加工资料构成,这就意味着夹具设计应满足特别功能需求.所有夹具事例是由功能成分构成，它是用功能成分名字和数字来进行描述。成分事例代表成员（成分功能和其她构导致分，重要驱动参数，数字，和它们约束关系）。成分事例（夹具最低层）是功能成分和和其她成分构造。在当代夹具设计中有诸多参数化准件和普通非原则件。因此成分事例图书馆应记录特殊参数和保持它们办法。
2事例修改方略
在基于事例夹具设计中，最重要是相似点修改，这样能有助于获得最相似事例，以及缩短适应时间。依照夹具设计需求，事例修改方略使最接近事例办法和知识指引结合起来。一方面在深度上查找，然后在宽度上；知识指引方略意味着在来自客观事物根源知识规则上查找，这就要一方面查找固定类型，然后查找工件形状，第三查找定位办法。例如，如果事例索引码涉及夹具类型磨削夹具，就只查找所有磨削夹具，然后查找工件形状盒子，第三查找一种平面两个销定位办法。如果没有适当，就查找深度标点，然后回到最上层，然后再找所有与宽度有关事例。
修改办法：
1） 依照夹具事例库事例索引信息，查找关于事例库。
2） 将事例索引码与事例库每个事例码匹配，然后计算相似尺寸价值。
3） 整顿相似尺寸顺序，最大架子是最类似事例。
两个事例之间相似点是基于两个事例特性之间相似点。相似点尺寸计算依托特性类型。相似点价值可以通过数字化价值来计算，例如比较重量分别是50kg 和 20kg工件。非数字化价值也能计算，例如，当前前13位索引码都是非数字化价值。一种夹具相似尺寸计算公式如下：

其中S表达通用夹具相似尺寸，n表达索引特性数，表达每个特性重量，表达事例库中特性和有关夹具特性相似尺寸。同步， ，数值计算如下：

其中表达第i个特性索引特性值，表达事例库中第j个事例第i个特性特性值。
因此有两种办法选取相似夹具。一种办法是建立数值。如果通用事例相似尺寸值比给定数值小，这些事例就不能选来作相似事例。事例库最初建立时候，只有某些事例，数值可以建小一点。如果有大量相似事例，数值就应当建大某些。此外一种办法是只建立相似事例数字（例如10），这是类型单里相似尺寸最大值。
3 事例修改和存储
3.1事例修改
夹具设计中相似事例修改涉及如下三个阶段：
1） 成分代替
2） 保持形式不变，调节成分特性
3） 模型重新设计
如果夹具成分是普通物品，它们能通过使用工具被修改，代替以及删除，这些已经被设计好了。
3.2事例存储
在将一种新事例保存到事例库之前，设计者必要考虑保存与否有价值。如果这个事例不能增长系统知识，就没有必要把它保存到事例库里。如果它有价值话，设计者在保存之前必要分析一下，看看这个事例与否作为原则事例或参照事例被存储了。一种原则事例是一种描述同族事例重要特性原则。一种同族事例是有事例库中索引码前13位相似而最后三位不同那些事例构成。一种原则事例最后三位普通是“000”。一种参照事例属于同族原则事例，最后三位用不同数字区别。
从被解释概念中，可采用如下办法：
1）如果一种新事例和任何一种存在事例族一致，和一种存在原则事例前13位数相似，那么这个事例就不能存储由于已经这种原则事例了。或者只能作为一种参照事例保存（最后三位不是“000”，并且和其他不同样）在事例库中。
2）如果一种新事例和任何一种存在事例族一致，并且被以为代替这个事例族要比此前原则事例好，那么这个原则事例就被这个新事例代替，此前原则事例作为一种参照事例保存。
3）如果一种新事例和任何一种存在事例族不一致，一种新事例族将会自动产生，并作为原则事例保存到事例库中。
4夹具设计中基于事例推理过程
依照夹具设计特性，夹具设计基本信息，例如夹具名字，零件，生产和设计者等等，必要先输入。然后，输入或设计工件模型。输入关于工件细节信息，建立事例索引码，然后CBR开始依托相似尺寸查找相似事例，选出最相似事例。如果需要话，事例要满足通用性设计，再存储到事例库中。程序流程图如图2所示

图2 基于事例推理夹具设计流程图
5基于事例推理夹具设计阐明
这是一种工件如图3所示。材料是45钢，底座，形状为块状，生产批量为中批等。需要设计成一种用来旋转孔旋转夹具。

图3 需要设计夹具一种工件
（最大尺寸80mmx49mmx22mm）
工件特性值，属性值，事例索引码和重量在表1中列出。
表1 工件事例索引码和重量
特性名称 特性值 索引码 重量
夹具类型 车床夹具 1 100
工件形状 块状 9 90
工件材料 中碳钢 3 70
批量 中批 2 60
工件比例 小 5 60
工件重量 轻 5 60
工件刚度 硬度强 1 60
加工内容 孔 3 80
程序规定 完毕加工 3 70
定位办法 三个平面 1 100
夹紧办法 不拟定 ？ 90
夹详细 复合 4 80
其她 没有 0 60

通过查找和计算相似点，最相似事例事例索引码是40，细节信息在表2中列出。
表2 最相似事例事例索引码
特性名称 特性值 索引码
夹具类型 车床夹具 1
工件形状 块状 9
工件材料 中碳钢 3
批量 中批 2
工件比例 小 5
工件重量 轻 5
工件刚度 硬度强 1
加工内容 孔 3
程序规定 完毕加工 3
定位办法 三个平面 1
夹紧办法 不拟定 ？
夹详细 复合 4
其她 没有 0
相似点计算如下：

因此夹具相似尺寸值是0.806，这是在事例库中用于设计最相似事例，最相似事例构造如图4所示

图4 最相似夹具
当成分代替，修改定位模型和夹紧模型，以及调节有关尺寸之后，新夹具被设计出来，图形如图6所示

图5 需要设计新夹具
由于在事例库中没有相似夹具，新夹具被储存到事例库中。事例索引码是40。
6 结论
基于事例推理，作为一种问题解决办法，是一种比模仿人类思想专业系统更有效办法，已经在诸多难获取知识领域里得到发展。基于事例推理长处如下：它和人类思想很相似；一种事例库通过保存新事例获得自学能力，它比有惯例库更快更容易，它可以更好传递和解释新知识，这和惯例库有很大不同。基于事例推理中提出一种夹具设计框架已经被实行了，使用是支持基本数据VC++，UG电脑绘图软件。这个框架也已经和普通成分库和典型夹具库结合起来。这个发展原则系统，用于航空项目，协助夹具设计者提高设计效率和重新使用先前设计资源。