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1、基于模糊数学的特征加工方案决策机械加工的零件不论多么复杂，都可以看作是由各种表面元索或特征所构成。每一种表而或特征一般耍经过一系列的加工操作來达到所需耍的设计耍求。零件的特征加工方案选择是整个后续工艺过程设计匸作的基础，同时也是一个复杂的决策过程，需要考虑较多的彩响因素，概括起來包括：匸件的材料、特征形状、设计要求、加工成本和可供使用的机床设备等。本章在已有研究工作基础上对基于模糊数学理论的工艺方案决策方法作了进一步的深入和完善，通过构造面向特征的加工方法知识库來建工特征的工艺屈性信息与特征典型加工方案之间的模糊映射数学
2、模型.利用模制综合评判算法来实现对特征加工方法链的优化选择；最后以某零件的两种类型特征的加工方案推理过程为实例，说明了该决策方法的实际应用过程。首先介绍模糊数学中与本章的加工方案决策方法相关的模糊集合、隶属度、模糊关系、模糊矩阵和模糊综合评判等概念卩卸。定文1：模糊集合和隶属度函数设X是论域，称映射均：Xi[O,l],确定了X的一个模糊子集，记为川。宀称之为模糊集月的隶屈度函数，/M(x)为元素x隶属于的程度，简称为隶属度。隶属度函数确定方法一般有模糊统计法、二元对比排序法、概率统计的处理方法等。定义2：模糊关系和模糊矩
3、阵设u和？为两个集合，u到？的一个二元模糊关系R是Uxv中的一个模糊集合,其隶属函数用血(M,v)来表示,冷:L/xT-*[0,1]o亦即对于(w,v)Gt/xr»代表//对V有关系的程度。当U和7为有限集时，R可以用模糊关系矩阵來表示。设^={v„va,—,v},则R=[rtl]mxn.勺=^(M„vz)o定义3：模糊综合评判设影响评判对彖的因索集C/={W1,“2,…，如},备择集K={V］,V2,---,Vn},R是从U到7的模糊映射，称为单因素评判矩阵。若评判因素集的权重向量集为莎=(W1,W2,…，W/n),则
4、模糊综合评判集为B=^foR=(w/)wo(◎)如=(bi,62,…,bn)b.为模糊综合评判指标，表示综合考虑U中所有因素的影响时对"的隶属程度。2.2工艺规划中的加工特征分析进行计算机辅助工艺规划与优化前，必须获取零件待加工表面的儿何信息和制造信息。通过在识别抽取特征的CAD儿何模型基础上，交互式定义附加制造方面的信息以建立其工艺信息模型。随着特征技术及CAD/CAPP/CAM集成技术的发展，特征描述成为大多数CAPP系统中产品零件信息描述的主流方法【2%加工特征是用来描述零件设计、制造等方面的信息，它是零件几何外形
5、域的一部分，具有一定的几何意义，但更多是赋予了制造信息，如尺寸精度.形位公差、表面粗糙度、热处理方式、材料等；在工艺规划领域，许多学者都对加工特征进行过定义。Shah11281在早期对特征的概念以及应用进行的综述中指出：特征是一个形状，对于这类形状工程设计可以附加一些工程特征、属性及可用于几何推理的知识。针对机械加工工艺过程设计，文献［22］将特征定义为：零件上具有特定结构形状和特定工艺属性的几何外形域，它能够被确定的加工方法加工成形。零件的加工特征种类繁多，但彼此之间却有一定的联系，分类也有规律可循。可以归纳、抽取几大
6、类有限的基本加工特征，归纳定义基本特征的原则是以尽可能少的典型特征來覆盖尽可能多的产吊。以箱体类零件为例，可以抽取出以下几大类基木加工特征，其余特征皆可曲此组合而成。(1)平面特征(featureplane,fp)平面特征普遍存在于各类零件中，如箱体的结合面、导轨接触面等均为典型的平面特征。一般平面、斜面、边框面等均可类为平面待征，该类型特征对应的加工方法有车、铳、刨、蘑等。图2.1平面特征平而可表示为F=P・它是一个所包含以下信息的实体模型：fp=(Position,Orientation^Length,Wid
7、th,Square,Relalejeature,Manuinforation)⑵型腔特征(featurecavity,fc)型腔特征包括空腔和封闭的凹槽/凹陷等，一般情况下使用铳削的方式加工；涉及封闭的且存在凸台(孤岛)的型腔加工时，要采用多种刀具、多个走刀路线来完成，刀位计算比较复杂，刀具选择也受限制。图2-2里腔特征分类型腔表示为F^C.它是一个所包含以下信息的实体模型：fc(Position,Orientation,Length,Width,Depth.Relatefeature,Manuinforatio
8、n)(3)台阶特征(featuretap,ft)台阶属于平面特征的一种，由F台阶加匸方法单一，故单独将其列举出來。图23台阶特征台阶特征表示为F=T,它是一个所包含以下信息的实体模型:ft=(Position.Orientation.Length.Width,Height.Relatefeature.Manu
