基于数据挖掘和面向对象技术的CAPP工艺知识模型的研究.pdf

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1、机械设计与制造第1期232MachineryDesign&Manufacture2010年1月文章编号：1001—3997(2010)O1—0232—03基于数据挖掘和面向对象技术的CAPP工艺知识模型的研究申江波蔡安江郭师虹(西安建筑科技大学机电工程学院，西安710055)(z西安建筑科技大学土木工程学院，西安710055)ModelofCAPPprocess-knowledgebasedondata-miningandobject—orientedSHENJiang-bo，CAIAn-jiang，GUOShi-hong(Dept．ofElectri

2、calandMechanicalEngineering，Xi’anUniv．&Tech，Xi’an710055，China)(Dept．ofCivilEngineering，Xi’anUniv．&Tech，Xi’an710055，China)中图分类号：TH12，TP391．7文献标识码：A(4)工艺决策：包括加工参数决策知识、工艺路线决策知识、1引言加工方法决策知识。CAPP系统工艺决策所需的工艺知识数据有机床，刀、夹、量这些知识的来源也是多方面，如书本手册、生产现场、工艺实具，加工方法、余量、切削用量，典型工序、工步等；系统的推理、决例、工艺专家等

3、。制造企业的工艺知识存在形式有：策都是围绕着运用工艺知识进行匹配、约束、归纳、演算等操作，(1)以工艺文件形式存在的工艺知识。这种工艺知识一般包从而得到最终结果。因此，在某种意义上可以说，知识体系模型的括各种工艺卡片、技术文件等以纸张、书本为载体的工艺知识。优劣直接影响到整个CAPP系统是否成功。如何对数据与信息快(2)以电子文档形式存在的工艺知识。包括各种结构化和半速有效地进行分析、加工、提炼以获取所需知识并发挥其作用，已结构化的文档，如Word文档、Excel文档、AutoCAD文档、Xml文经成为当今CAPP系统需要迫切解决的问题。本等为载体的工

4、艺知识。2工艺知识内容及存在形式(3)以数据库形式存在的工艺知识。随着企业信息化的实施，工艺知识是人们在工艺设计时所运用的各种数据、工艺和现企业中的很多数据都存储在数据库中。场经验等的集合，是十分广泛和复杂的。在实际的工艺设计中所(4)体现在工艺人员头脑中的工艺知识，如工艺诀窍、操作技用到的知识是多方面的，主要包括以下各内容：能等。(1)制造资源：机床设备选择知识、工艺装备(工、夹、量、辅工艺知识既有显性知识，又有隐性知识，其中隐性知识在企具)选择知识等。业工艺知识中所占的比重非常大，对企业的发展至关重要，将隐(2)制造对象：实现CAPP智能化需要从C

5、AD系统继承零件性知识显性化是工艺知识研究的重要课题。信息模型，CAD系统对零件信息模型的构建主要是表达零件的几何信息结构，而CAPP系统则侧重于零件制造特征，在转化过3工艺知识的获取程中需要工艺知识指导，包括：特征识别知识、特征提取知识、特工艺知识获取是工艺知识库系统中的重要组成部分，数据挖征元构造知识等。掘技术是实现知识获取的新手段。利用数据挖掘的理论和方法来(3)制造工艺：有关典型工艺、实例工艺及各类相l关文档的实现工艺知识获取，探讨解决工艺知识的自动获取问题的途径，工艺标准规范、手册等的知识。建立了IDEFO的系统模型。★来稿日期：2009—0

6、3—18★基金项目：西安市科技计划项目(CXY08015)，陕西省教育厅自然科学研究项目(08JK330)第1期申江波等：基于数据挖掘和面向对象技术的CAPP工艺知识模型的研究233应用数据挖掘技术对企业中积累的工艺数据进行挖掘和整艺人员所用。所以，将人所掌握的工艺知识和经验与计算机分析理来建立工艺知识库，包括工艺数据收集、工艺数据预处理、工艺的结果进行融合，是这一步的关健。数据挖掘、工艺知识整理四个阶段。根据工艺数据获取的四个阶段，采用IDEF0方法建立了工3．1工艺数据收集阶段艺数据获取的系统模型，如图2所示。从工艺数据中挖掘工艺知识，首先需要对这

7、些异构的工艺数据进行组织、处理，转换为统一的方式。对工艺数据进行组织和整理时要注意以下几点：(1)所有的工序(步)有唯一标识。(2)所收集到的工艺数据能够支持知识发现算法。(3)制定完整的数据收集元知识，以保证后继的增量式数据收集。随着计算机的普及，所产生的数据越来越多，数据仓库就是用于存储和管理大规模数据集的工具，数据仓库技术的发展为工艺数据的收集提供了技术基础。3-2工艺数据预处理阶段工艺数据中的某些信息对数据挖掘很大的干扰，需要对数据进行处理，主要有以下几类：图2工艺知识获取的IDEF0模型图(1)数字宏处理，主要目的是为了增强原始数据的分辨率，

8、以4工艺知识的表达便于后期知识的获取，可以将工艺数据进行初步抽象体现为工艺随着面向对象技术的发