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1、第24卷第3期机械设计与研究Vol.24No.32008年6月MachineDesignandResearchJun.,2008文章编号:100622343(2008)032069203知识工程在麻花钻三维CAD中的应用罗能武,胡仲勋(湖南大学汽车车身先进设计制造国家重点实验室,长沙410082,E2mail:lnw430522@163.com)摘要:介绍了KBE技术的内涵,阐述了知识驱动下的产品开发原理。将KBE技术应用于麻花钻的三维设计中,建立了麻花钻三维设计的KBE系统框架。在此基础上,运用UG/KF、UIstyler、Menuscript工具开发了
2、麻花钻三维CAD模块,并给出了设计实例。关键词:知识工程;UG/KF;麻花钻;3DCAD中图分类号:TP391.72文献标识码:ATheApplicationofKBEinthe3DCADofTwistDrillLUONeng2wu,HUZhong2xun(StateKeyLaboratoryofAdvancedDesignandManufacturingforVehicleBody,HunanUniversity,Changsha410082,China)Abstract:TheconceptionofKBEtechnologywasintroduced
3、,andtheproductdevelopingprincipleonthebasisofKnowledgedrivenwasexpounded.KBEtechnologywasappliedtothe3Ddesignofthetwistdrill,andtheKBEsystemframeworkforthe3Ddesignofthetwistdrillwasestablished.Onthisbasis,the3DCADmoduleofthetwistdrillwiththeUG/KF、UIstyler、Menuscripttoolswasdevelop
4、ed,andtwodesignexampleswaspresented.Keywords:KBE;UG/KF;twistdrill;3DCAD在机械加工中,孔加工占机械加工的比例在30%以上,实践经验、专家知识以及其他有关的信息。这些“知识”可能特别是在汽车与航空等行业中麻花钻的应用极为广泛。由以很多种形式存在,如:①电子计算表格(Spreadsheets);②手于长期以来,麻花钻的设计大多是靠工程师的经验来进行,册;③工程计算公式;④专用软件;⑤设计人员的主观判断和在设计过程中,难免会出现重复性的工作,从而降低了设计经验。效率。同时通常的设计都是在二维图
5、纸上进行设计,不能得在基于KBE技术的产品设计中,知识是驱动力,构型和到可视化的麻花钻三维造型,这就阻碍了麻花钻的数控刃磨工程规则驱动几何。具体知识驱动下的产品开发方法为:设加工及利用一些分析软件对麻花钻的钻削过程进行分析。计师在商品化软件平台上进行产品开发时,可以通过客户的文献[1]介绍了在微机上开发的麻花钻CAD/CAM系统的总输入和规划、详细说明、预先定义好的几何约束生成详细的体结构及各功能模块,但是开发出来的只是麻花钻的二维模几何CAD模型或通过调用已存在的设计实例或工程规则就块。文献[2,3]介绍了在UG环境下麻花钻的三维建模方可以完成产品的方案
6、或详细设计,用户只须输入、改变工程法,但是建模时间长,不能实现麻花钻的三维快速设计。因参数或与设计相关的其他参数或添加、修改工程规则,而无此,下面采用知识工程(KBE)技术,将麻花钻设计的相关知须关心CAD系统的具体功能,系统就会根据这些工程规则识和设计人员在长期工作中积累的经验运用到麻花钻设计来计算工程参数或相关参数对产品几何参数的影响,从而驱[4]中来,并结合麻花钻三维建模技术,利用知识工程语言(UG/动最终的几何造型。其原理如图1所示。KF)、UIstyler、Menuscript工具来实现麻花钻三维图形的变参数设计,从而实现产品的快速设计。1知识工
7、程KBE技术KBE是一种存储并处理与产品模型有关的知识,且基于产品模型的计算机软件系统。其技术内涵可总结为:①KBE是关于设计、制造等的处理过程;②KBE是领域专家知识的总结和集成的过程;③KBE是CAD/CAM/CAE技术与AI技术的综合与集成过程。KBE的本质是“再利用”。即将知识创造性地应用到一▲图1知识库驱动几何模型的过程个工业产品的设计开发和生产制造的过程中,充分利用各种由于UG/KF是将KBE技术与UG系统集成的高级技[5]收稿日期:2007-12-14术,它可以将产品知识、专家经验和一些重复工作直接构70机械设计与研究第24卷架于模型中,实现
8、知识的再利用,因此本文选择UG/KF语言而实现程序与界面的连接。各
