基于i-deas平台的机床液压智能cad系统的关键问题研究

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1、上海交通大学工程硕士专业学位论文第一章绪论国内从二十世纪70年代末开始研究液压CAD技术[1]。最初多半集中于对某个具体的液压系统或元件进行动态仿真，也有一些研究涉及有限元分析、参数辨识和优化设计等。在液压系统仿真软件包方面，浙江大学于1984年移植成功DSH程序，上海交通大学于1986年研制成功由图能自动编程的仿真软件包HYCAD。此外，有关液压系统和液压零部件的自动设计制图，也进行了一些成功的研究，并已开始应用于实际生产之中，例如大连理工大学研制的集成式液压系统CAD原理图和装配图智能化绘图软件系统已正式稳定用于生产，取得

2、良好效果。这些都表明我国的液压CAD技术已经达到一定的水平。1.2.2热点分析进入二十世纪90年代以来，随着计算机和人工智能技术的迅速发展，大型智能系统或基于知识系统的研制开发已成为计算机应用的研究热点之一。智能化技术在液压系统的设计、故障诊断、元器件制造方面也有了一些发展，如智能液压缸、智能泵、智能集成阀块都相继有了一些研究成果。目前，液压系统CAD设计智能化方面的研究已成为研究的热点之一。为此，国内外液压界曾推出一些包含系统原理图CAD在内的液压气动CAD软件系统，但这些软件一般综合性强、规模庞大，有的偏重学术性，而针对性

3、较差，价格较高，故限制了其应用和推广。开发针对性强、简便实用的液压智能CAD系统是各有关单位研制开发的热点。1.3智能化设计思想1.3.1智能化设计的涵义和特点像其他许多新兴事物一样，智能化至今尚无统一的定义。这里，笔者结合自己的理解来定义设计智能化，当然，这些理解还是比较狭义的。人类的自然智能伴随着人类活动处处时时存在，人类的许多活动，如解算题、猜谜语、讨论、计划，甚至驾驶汽车等等，都需要“智能”。而如果在我们的各项设计工作中，设计软件能够执行通常与人类智能有关的功能，如判断、推理、感知、2上海交通大学工程硕士专业学位论文第

4、一章绪论规划和学习等思维活动，我们就认为该项设计具有智能化特征。设计智能化就是将人脑中的经验提取出来，自动化地应用在设计工作中。设计软件就是利用众多设计员在实际工作中长期积累的经验，自动化的应用为设计员带来巨大的便利。1.2.2智能化设计的特征专家系统、知识库专家系统与知识库是智能控制理论中的先进知识，应用在设计工作中自然会起到巨大作用。但是，在这方面的应用水平较低。专家系统是一个智能计算机程序系统，其内部含有大量的某个领域专家水平的知识与经验，能够利用人类专家的知识和解决问题的方法来处理该领域问题。知识库是贮存以适当形式表示

5、的从专家那里得到的关于某个领域的专门知识、经验以及书本知识和常识，它是领域知识的存储器。1.3课题背景和意义1.3.1课题的立题背景和技术支持无锡机床股份有限公司CAD/CAPP/CAM是“六五”期间起步的，开始在微机平台上用AutoCAD进行，“八五”期间添置了九套SGI图形工作站，确定了以SDRC公司I-DEAS软件作CAD/CAM支撑软件，特别是在1996年抓了网络改造、全面扩容和人才培训，使公司的CAD/CAM上了一个新台阶，建成了CAD/CAM一体化网络。1997年起相继与北京科技大学、东南大学等院校合作开发了模块化

6、机床库、包装箱参数化设计等应用软件，使机械设计的绘图速度大大提高。但液压系统的绘图方面的应用软件仍然欠缺，因此开发出适合机床液压智能CAD的应用软件成为当务之急。硬件支持：CAD系统结构采用工作站网络形式，各工作站通过总线结构以太网联接，共分三个子网，每个子网的服务器及工作站用双绞线通过HUB相联。各子3上海交通大学工程硕士专业学位论文第一章绪论网之间用粗缆相联。工作站网络系统和微机相比，具有以下优点：a.操作系统采用多用户、多任务的UNIX操作系统，支持TCP/IP网络协议，图形用户界面基于X-WINDOW。b.整体速度高，

7、不仅定点运算、浮点运算速度快，而且数据I/O总线速度也高。c.存储容量大，不仅实际存储能力很大，而且还有很大的虚拟存储能力，装有SCSI接口，系统易于扩充。d.配有图形子系统及高分辨率显示器，图形功能强，图形显示及图形处理速度快。e.安装有标准以太网接口，联网非常方便。f.有良好的安全保护措施，很少受到病毒破坏。美国SGI计算机公司的工作站，以图形功能强而著称于世。无锡机床股份有限公司先进的硬件条件是进行CAD系统的二次开发有力支持。软件支持：CAD系统软件为美国SDRC公司的I-DEASMasterSeries2.1。该产品

8、是工业界最完善的机械CAE/CAD/CAM系统之一。具有70多个紧密集成的模块，使从设计、绘图、仿真、测试到制造的整个机械产品开发过程实现了自动化，功能强大，而且使用简便。在国内有大批用户。如图1-1为I-DEAS主界面。图1-1I-DEAS主界面Fig.1-1I-DEASM