知识工程驱动的数控加工刀具选配方法研究

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1、知识工程驱动的数控加工刀具选配方法研究孙培禄江平宇民宝泉马敏李卫东西安交通大学机械制造系统工程国家重点实验室运城学院机电工程系西安西电高压开关电气有限公司摘要：数控加工过程中的刀具选配是降低加工成本、提高加工质量和效率的重要因素之一，而采用知识工程手段构建知识驱动的刀只选配方法则是解决该问题的有效途径。据此，提出了从刀具分类编码、刀具配套组合推理和刀具选配知识重用三方面出发的刀具选配方法。其屮，刀具分类编码用于数控刀具的统一分类和标识，刀具配套组合推理用于获取数控刀具的不同组合形式，而刀具选配知识重用则是利用已有案例及相似性原理快速实现刀具选配。通过企业案例说明了

2、上述知识驱动的刀具选配方法的可行性和实用性。关键词：数控刀具;知识工程;刀具选配;刀具管理;作者简介：孙培禄(1981—)，男，博士研允生，主要研允方向为刀具产品服务系统。E-mail:sunpeilu@126.com。收稿日期：2016-06-12基金：科技部创新方法工作专项基金资助(2015IM020600)ResearchonMethodofKnowledgeEngineeringDrivenCNCCutting-toolSelectionSUNPeiluJIANGPingyuCHENBaoquanMAMinLLWeidongStateKeyLaborato

3、ryforManufacturingSystemsEngineering,Xi’anJiaotongUniversity;Xi?anXDHighVoltageApparatusCo.，Ltd.;Abstract：Thecutting-toolselectionisofgreatsignificanceforimprovingthequalityandefficiencyofComputerNumercialControl(CNC)machining,aswellasforcuttingthemachiningcost.However,theknowledgeeng

4、ineeringdrivenmethodoffersaneffectivewayforsolvingproblemincutting-toolselection.Inviewoftheabove,threekeyenablingtechniquesareincludedandproposedas:1)thecodingtechnique;2)thereasoningandmatchingtechnique;3)theknowledgereuse.Amongwhich,thecodingtechniquewasusedfortheuniformclassificat

5、ionandidentificationofcutting-tools,thereasoningandmatchingtechniquewereusedfortheassemblingofvariouscutting-tools,andtheknowledgereusewasusedforthesimilaritycalculatingtechniquebasedonhistoricalcasesforrealizingtheon-demandcutting-toolselection.Finally,thevalidityandpracticabilityoft

6、heabovemethodarcprovedviaapracticecaseinamanufacturingenterprise.Keyword：CNCcutting-tools;Knowledgeengineering;Cutting-toolselection;Cutting-toolmanagement;Received：2016-06-120前言在数控加工过程中，刀具选配是提升加工质量和效率、降低加工成木的关键因素之一。据研究，刀具成本己经占到3%飞%零件加工成本，并iL影响其它20%~30%的加工成本，技术人员40%~60%的工作时间都消耗在准备刀具和材

7、料上作为数控加工的核心工具，刀具品类繁多、组合形式复杂，其选配过程要求较高的技术水平，且最核心的工作内容是如何选择合适的刀具以及刀具选用的经验知识如何得到积累和传承。事实上，刀具选配问题一直是国内外学者所关心的研宄重点之一。如张宝田等位1采用粗糙集建立了刀具的智能选配模型;赵小花m基于产生式规则建立丫刀具的裨能选配系统;陈宝泉建立丫刀具加工能力与零件加工需求关系模型，并通过以语义属性量化归一比较、规则网络搜索求解、加工经验量化等方法对该模型进行求解，从而达到刀具智能选择的目的;MOOKHERJEER等M也利用专家系统来构建刀異选配的求解机制;JINGS等也利用改进

8、的模糊多准